EP4511921A1 - Bimetallischer ladekabelsteckverbinder für hochspannungsanwendungen - Google Patents

Bimetallischer ladekabelsteckverbinder für hochspannungsanwendungen

Info

Publication number
EP4511921A1
EP4511921A1 EP23716262.3A EP23716262A EP4511921A1 EP 4511921 A1 EP4511921 A1 EP 4511921A1 EP 23716262 A EP23716262 A EP 23716262A EP 4511921 A1 EP4511921 A1 EP 4511921A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
region
connecting element
connecting elements
cable connector
charging cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23716262.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Schloms
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ONE MOBILITY AUTOKABEL GMBH
Original Assignee
Auto Kabel Management GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Auto Kabel Management GmbH filed Critical Auto Kabel Management GmbH
Publication of EP4511921A1 publication Critical patent/EP4511921A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30Constructional details of charging stations
    • B60L53/302Cooling of charging equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/04Pins or blades for co-operation with sockets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/502Bases; Cases composed of different pieces
    • H01R13/504Bases; Cases composed of different pieces different pieces being moulded, cemented, welded, e.g. ultrasonic welding, or swaged together
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46Bases; Cases
    • H01R13/533Bases, cases made for use in extreme conditions, e.g. high temperature, radiation, vibration, corrosive environment, pressure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/029Welded connections
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00Two poles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/56Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation one conductor screwing into another
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Definitions

  • the subject matter relates to a charging cable connector, a method for producing it, a charging socket, and a system for power transmission for high-voltage applications.
  • the entire transmission path from the charging station socket via the vehicle-side socket to the battery must conduct electricity very well.
  • all transitions between the individual components of the transmission path must have particularly low contact resistances.
  • the object of the invention was therefore, among other things, to provide a particularly good thermally and electrically conductive transition between a charging socket and a vehicle-side energy conductor.
  • One aspect concerns a charging cable connector. This can be part of a charging socket and/or can also be formed on its own.
  • the plug connector comprises at least one connecting element made of an electrically conductive material, in particular made of a metal material.
  • the connecting element can be arranged in the charging cable connector. Parts of the charging cable connector can at least partially enclose the connecting element.
  • a longitudinal axis can be defined for a connecting element.
  • the longitudinal axis extends in particular essentially along the direction of the greatest spatial extent of the connecting element.
  • the connecting element in question comprises at least two opposing end faces. These can be essentially flat. It is also possible to have a surface of at least one of the end faces that deviates from a flat shape, for example a rounded shape, a pointed shape, For example, a conical or gable roof-shaped point or another surface shape of the end faces.
  • An end face can represent the end of the connecting element along the longitudinal axis. Part of the connecting element can also protrude beyond the end face.
  • a first region of the connecting element extends to a central region of the connecting element.
  • a second region of the connecting element extends to the central region of the connecting element.
  • the central region of the connecting element can have an extension in the longitudinal direction of the connecting element.
  • the central area can include parts of the first and/or the second area.
  • the central region can also define a further region of the connecting element that is different from the first and second regions.
  • the center region can lie essentially halfway along the length of the connecting element along the longitudinal axis.
  • the central region can also be arranged further away from one of the end faces than from the other end face.
  • the first region of the connecting element can have a further end face in addition to the first end face.
  • This further end face can be aligned essentially away from the first end face.
  • the further end face points in the direction of the second area.
  • the further end face can be essentially flat. It is also possible to have a surface of the further end face that deviates from a flat shape, for example a rounded shape, a tapered shape, in particular a conical, stepped and/or gable roof-shaped point or another surface shape of the further end face.
  • the first region of at least one of the connecting elements is in particular formed from a first material.
  • the second region of the at least one connecting element is in particular formed from a second material.
  • the first and/or the second material can in particular be an electrically conductive material.
  • the first and/or second region of the connecting element can in particular be formed from a solid material. It is also possible for the first and/or second region of the connecting element to be formed from a composite material which comprises several different components of different materials.
  • the first and/or the second material can in particular be a metal material.
  • the first material is therefore also referred to below as the first metal material.
  • the second material can be referred to as a second metal material.
  • the first and/or the second material can be, for example, copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy or combinations thereof.
  • Metal materials such as steel, brass, gold, or comparable other metal materials can also be used.
  • the second material may be different from the first material.
  • the first material can be a first metal material
  • the second material is a second metal material that is different from the first.
  • the first region of the connecting element is formed from aluminum or an aluminum alloy, while the second region of the connecting element is formed from copper or a copper alloy.
  • connecting elements that are usually subject to particularly high electrical and thermal loads and which, for example, connect a charging socket to the vehicle's internal energy supply network
  • conventionally solid ones are used Copper elements used.
  • Copper elements used.
  • These are usually connecting elements made of a single material.
  • connecting elements are often implemented with a high volume of material in at least one area. The provision of connecting elements is therefore associated with high material costs. This is even more true if solid copper is used, which is a relatively expensive metal material, for example compared to aluminum.
  • the complex shape of the connecting element - on the one hand adapted to charging socket geometries, on the other hand sufficiently large in volume for heat transport and heat absorption - is accompanied by complex manufacturing processes, which further increase the costs of the connecting elements in addition to the material costs.
  • the areas of a connecting element intended for thermal management are equipped with an increased volume compared to other areas of the connecting element. It was clearly recognized that the choice of material for these large-volume areas has a high influence on the properties of the entire connecting element. For example, a light and inexpensive material can lead to a significant reduction in the weight and cost of the entire connecting element.
  • the areas described herein can be identified, for example, with the first area of the connecting element in question. The first area of the connecting element in question can accordingly be viewed, among other things, as a cooling element.
  • the parts of the connecting element which have a small cross-section compared to other areas of the connecting element due to the plug geometry of existing charging systems, are advantageously made of a highly conductive material. Since these elements also come into mechanical contact with contact parts, low contact resistances are desired even at low contact pressures. By choosing a highly conductive material, excessive heating results due to ohmic losses in contact regions with a conductor cross-section that is already small compared to the rest of the connecting element. These areas of the connecting element usually have a small volume compared to the total volume of the connecting element, in particular less than 50% significant volume. Therefore, these areas may be formed from a heavier, more expensive, highly conductive material compared to the material of other parts of the connector. The average properties of the
  • the area described here can be identified, for example, with the second area of the connecting element in question.
  • the second area of the connecting element in question can accordingly be viewed, at least among other things, as a contact area.
  • a design of the connecting element from two different materials is therefore possible for the reasons mentioned above.
  • Such a design leads in particular to a particularly cheap and light connecting element. This is usually achieved by one of the two materials being particularly light and cheap.
  • the thermal and electrical conductivity and the ability to release heat are not significantly affected.
  • a connecting element with a second area made of copper and a first area made of aluminum can be lighter and cheaper than a connecting element that is made entirely of copper. If the connecting element were made exclusively of aluminum, disadvantages would arise that are avoided by the bimetallic design. The reduced thermal conductivity of aluminum compared to copper would lead to high electrical and thermal resistance, particularly in areas of the connecting element with a small cross section. The result would be strong local heating during the charging process. At the same time, the areas would be which If the connecting element is repeatedly brought into contact with conductive elements, it cannot cope with the resulting mechanical loads. Because aluminum is softer than, for example, the commonly used copper.
  • the first metal material can therefore comprise aluminum or an aluminum alloy, while the second metal material comprises copper or a copper alloy.
  • the first region may thus be formed from aluminum or aluminum alloys while the second region is formed from copper or copper alloys.
  • the first area can therefore serve, among other things, to absorb and release heat into the environment.
  • the second area can therefore serve, for example, to absorb mechanical forces that occur, for example, when connecting to other elements.
  • the second area can also serve to conduct heat into the first area due to its higher specific thermal conductivity compared to the first area.
  • the second area can also minimize the development of Joule power losses through low contact resistance to contacting elements.
  • the cross section of the first region of at least one of the connecting elements is larger than the cross section of the second region of the connecting element.
  • the cross sections of the two areas can also essentially match.
  • the area can also have a larger cross section than the first area.
  • the cross section of a region of a connecting element is to be determined essentially perpendicular to the longitudinal extent of the connecting element.
  • a larger cross section is associated, among other things, with an increased material volume and thus with an increased heat capacity of the connecting element. If a first cross-section is stated to be larger than a second cross-section, what may be meant here is that the cross-sectional area of the first cross-section is larger than the cross-sectional area of the second cross-section. What may be meant is that the first cross section has a larger diameter in at least one direction than the second cross section. It can also be meant that the first cross section can completely envelop the second cross section.
  • the cross section of the first region of at least one of the connecting elements can have, at least in regions, a longer outline than the envelope of the cross section.
  • the length of the outline can be understood as the length of the line that runs along the outline.
  • the cross section can have a smaller area than the envelope of the cross section.
  • the envelope of a given two-dimensional first shape can be understood in particular as the shape that completely envelops the given first shape and is at the same time convex.
  • the envelope is therefore convex.
  • all secants i.e. distances between two points on the shape's outline, lie within the shape or separate the shape.
  • the cross section of the first region of at least one of the connecting elements can deviate from a convex shape at least in some areas.
  • a portion of the cross section can be concave.
  • Exemplary at least partially concave cross-sectional shapes can be a star-shaped, a lamellar, a serrated, a wavy, a cross-shaped, a kidney-shaped, or another cross-sectional shape that is concave at least in some areas.
  • the cross section can have at least one or more elevations.
  • the elevation can, for example, essentially point away from the center and/or center of gravity of the cross section.
  • the elevation can take the shape of a spike, a triangle, a curvature, a rectangle, or a combination thereof.
  • the surface of the first region is particularly large in this part.
  • This surface is in particular a part of the lateral surface of the first region.
  • the surface can be larger than would be the case with a first region with a convex cross section of the same cross-sectional area.
  • the first region of one of the connecting elements can have at least one cooling fin.
  • a cooling fin can be defined as a cross-section of the first region as an elevation projecting radially from the first region.
  • the elevation in cross section can be defined as having the shape of a triangle, a rectangle, or a similar shape.
  • At least one or more or even all of the cooling fins of at least one of the connecting elements can taper towards their side facing away from the first region. This achieves a high level of stability in the area of the transition between the first area and the cooling fin.
  • tapered cooling fins are characterized by a particularly high surface to volume ratio in their tapered end area. This promotes the release of heat from the cooling fin into the environment and thus from the connecting element into the environment.
  • the cooling fins can also have a substantially constant width without any taper.
  • a cooling fin can be characterized in its cross section by a large ratio between outline length and area. In particular, the ratio between the quarter of the length of the outline and the square root of the area of the cooling fin can be greater than 1.5 or 2.
  • the major axis of the cross section of the cooling fin can be longer than the minor axis of the cross section of the cooling fin by a factor of at least 2, 3, 4, 5, 10, or more.
  • the length of the cooling fins may vary along the perimeter of the cross section of the first region.
  • the cooling fins on one side of the cross section can be shorter on average and/or in total than on the side of the cross section opposite the first side.
  • the heat dissipation can be controlled by the length of the cooling fins.
  • the side of the first area, which has longer cooling fins than another side, can achieve a higher heat emission into the environment.
  • cooling fins can also be arranged only on one side, for example in a circular arc section of, for example, up to 45°, 60°, 75°, 90°, 135° or 180°.
  • One side of the cross section of the first region can therefore be free of cooling fins.
  • this side can span an angle of at least 180°, 225°, 270°, 285°, 300° or 315°.
  • the at least one cooling fin can in particular run essentially parallel to the longitudinal axis of the connecting element.
  • the cross section of the first region and/or the cooling fin can remain essentially constant along the entire length of the first region along the longitudinal axis of the connecting element.
  • the cooling fin can, for example, extend substantially along the entire length of the first region.
  • the cooling fin can also be interrupted along the longitudinal axis of the connecting element. The cooling fin protruding from the first area can therefore have a gap. This allows the surface area of the cooling fin to be further increased.
  • cooling fins are arranged on the first area.
  • cooling fins are arranged all around the first area. This can mean in particular that cooling fins projecting on all sides are provided in the cross section perpendicular to the longitudinal axis of the connecting element. For example, at least 5, 10, 15 and/or more cooling fins can be arranged on the first region.
  • the cooling fins can be essentially regular, i.e., over the perimeter of the first area. H. with angular sections that are essentially equal to one another.
  • the cooling fins can also be arranged at different locations close to one another around the first area.
  • the cooling fins of at least one of the connecting elements can differ from one another in their length perpendicular to the longitudinal axis of the connecting element.
  • At least two circular sections of the cross section of the first region can be defined.
  • the circular sections are arranged, for example, around the center, for example the geometric center of gravity of the cross section of the first area.
  • the first area can be halved into two semicircular circle sections.
  • Other circle sections can also be defined, for example, a first circle section of 90° and a second section of 270°, which do not overlap and each define a contiguous circle section. More circle sections than two can also be defined.
  • the properties of the cooling fins can now be compared between the circle sections.
  • the properties of the cooling fins can differ between two given circular sections.
  • Example properties of the cooling fins in a circular section are the length of the longest cooling fin, the area of the largest cooling fin, the number of cooling fins, the average length of the cooling fins, the average cross-sectional area of the cooling fins, the average outline length of the cooling fins.
  • the cross section of the first region of the connecting element in question can now be divided into two, a first and a second, circular sections each spanning 180° and not overlapping one another.
  • the two circle sections are semicircles.
  • the cooling fins in cross section for at least such a division of the cross section of the first region of the connecting element in the first circular section can be more numerous, longer, higher in area and/or longer in their outline than the cooling fins in the second circular section.
  • the properties of length, area and outline length can be averaged or summed over the cooling fins in the respective circular section, for example.
  • the delimitation between a respective cooling fin and the rest of the first region of the connecting element in cross section can, for example, be made such that the cross section of the first region is filled with a convex surface with a maximum area.
  • the convex surface is entirely contained within the cross section of the first region.
  • the convex surface and the outline of the cross section touch at two or more points.
  • the parts of the cross section of the first region which do not lie within this convex surface can be defined as Cooling fins can be considered. This definition of a cooling fin in cross section can be used for all aspects of the item.
  • the cross section of the first area can be shaped by dimensioning the cooling fins.
  • the envelope of the cross section of the first area can be considered.
  • An asymmetrical shape of the envelope can be achieved through the various long, wide, spaced apart or otherwise different cooling fins. In particular, this can be an asymmetrical, rotationally asymmetrical, axially asymmetrical, or otherwise deviating form of the envelope.
  • the actual cross section of the first area can also be viewed here. This can also have an asymmetrical shape due to the cooling fins that differ in length.
  • the cross section can have an asymmetrical, rotationally asymmetrical, axially asymmetrical, or otherwise deviating form from a symmetrical shape.
  • the cross section of the first area can be larger than the cross section of the second area.
  • the cross section is to be determined essentially perpendicular to the longitudinal extent of the connecting element.
  • a larger cross section is associated, among other things, with an increased material volume and thus with an increased heat capacity of the connecting element.
  • the cross section of the first region of at least one of the connecting elements can be essentially constant along the longitudinal axis of the connecting element.
  • the cross section of the second region of at least one of the connecting elements, in particular the connecting element can be essentially constant along the longitudinal axis of the connecting element.
  • a plug-in direction can be defined for a connecting element. This can in particular be essentially parallel to the longitudinal axis of the connecting element be defined and extend from the first area to the second area of the connecting element.
  • the first fastening element can be arranged in the first end face of the connecting element.
  • the first fastening element can in particular be shaped as a first recess. This can be suitable for holding a connecting bolt.
  • the first recess can extend parallel to the longitudinal axis of the connecting element in the direction of the central region of the connecting element.
  • the first recess can have a substantially round cross-section, and the cross-section can also be elliptical, angular, in particular triangular, square, pentagonal or polygonal.
  • the cross section of the first recess can be essentially constant along the longitudinal axis.
  • the cross section can also taper, in particular linearly, in particular along the longitudinal axis in the direction of the central region of the connecting element, so that the cross section decreases linearly as the penetration depth of the first recess into the first region of the plug connector increases.
  • the cross section of a first recess can decrease uniformly on all sides perpendicular to the direction of extension of the first recess, for example perpendicular to the longitudinal axis of the connecting element.
  • the cross section can also decrease more in a direction perpendicular to the longitudinal axis than in another direction. In particular, an asymmetry of the first recess can be achieved in this way, which allows insertion of a correspondingly shaped bolt only in an angular position about the longitudinal axis of the connecting element.
  • the first recess is conically shaped.
  • a blind hole can be provided as the first fastening element, in particular with an internal thread.
  • the blind hole can extend from the end face into the connecting element.
  • a blind hole can also be provided in the first recess at least one of the connecting elements.
  • a thread can be provided in the blind hole.
  • the blind hole can end in the first area. In some cases it is also possible that the blind hole protrudes into the second area.
  • the blind hole in particular with a thread, enables a connecting element such as a connecting bolt to be firmly screwed into the first recess. A high contact pressure between the bolt and the first recess can be achieved. A particularly low-resistance transition can thus be produced between a connecting bolt and the connecting element.
  • the first fastening element can also be arranged as a bolt, a threaded bolt and/or an eyelet or another fastening element, in particular pointing away from the end face.
  • the fastening element can, for example, extend in the longitudinal direction of the connecting element.
  • connection element can be a connection bolt.
  • connection element can also be, for example, a busbar and/or a cable lug.
  • the first region of the connecting element can serve to connect a connecting element thereto.
  • the connecting element has a recess with an internal thread, a connecting element that has a through hole can be connected to it, in particular screwed.
  • the connecting element can be connected to the connecting element in various ways. As listed above as an example, these are a non-positive connection, for example by means of a screw connection. Also A cohesive connection is possible, for example by welding, a soldering process, or other cohesive joining processes.
  • a likewise tapering, in particular conical connecting bolt in the recess can be permanently connected in a secure and highly conductive manner by means of the thread in the blind hole and a screw.
  • the connecting element has a second fastening element on its second end face.
  • the second fastening element can be, for example, a second recess.
  • the second recess can be provided on the connecting element without the presence of the first recess described above.
  • the second recess can taper in particular towards the central area.
  • the second recess can also have a substantially constant cross section along the longitudinal axis of the connecting element.
  • the second recess can also have a thread, in particular an internal thread, for example on the inner lateral surface of the second recess.
  • at least one or more spring contacts can be provided, particularly in the second recess.
  • the second fastening means can, for example, also be a bolt, threaded bolt or similar as an alternative to a second recess.
  • the second area itself can function as a bolt.
  • the second region of at least one of the connecting elements can be shaped, for example, as a pin.
  • the second region of at least one of the connecting elements can be shaped as a socket, in particular as a sleeve with a bottom.
  • the socket can have one Have opening.
  • the opening may be shaped as the second recess described above.
  • a guide tip can be arranged on the second region, in particular on the second end face.
  • a guide tip can extend beyond the second end face in the direction of the longitudinal axis of the connecting element.
  • the guide tip has a smaller diameter than the area of the second area on the side of the end face facing away from the guide tip.
  • the guide tip can have an elevation, in particular a thickening and/or a depression, in particular a circumferential thickening and/or depression.
  • a thickening and/or recess can serve to attach an element to the guide tip.
  • a cap made of a non-conductive material can be arranged on the front end of the second region, in particular on the guide tip. This can be arranged in particular in a force-fitting and/or form-fitting manner on the second region, in particular on the guide tip.
  • a depression and/or thickening of the guide tip can engage with a thickening and/or depression of the cap.
  • the cap can be formed, for example, from plastic, silicone and/or another non-conductive material.
  • the cap at least in the transition to the second region, the cap can have essentially the same cross section as the region of the connecting element adjacent to the cap. This means that an edge at the transition between the cap and the connecting element can be prevented.
  • the cap can also have a smaller cross section than the second region of the connecting element in the region of the connecting element that adjoins the cap.
  • the end face of the cap facing away from the connecting element can be essentially flat; a rounded shape of the end face can also be provided.
  • the connector in question can function both as part of a plug and as part of a socket. Both the first area and the second area can each be shaped as a recess and/or as a plug-in element.
  • the first region of at least one of the connecting elements can be extruded and/or extruded.
  • the cross-sectional shape of the first region of the connecting element can be defined. In this way, for example, a cross section with one or more cooling fins can be achieved.
  • the production of a region, in particular the first region, of at least one of the connecting elements in this way enables a particularly favorable type of production. It was recognized here that the first region requires little or essentially no variation of the cross section along the longitudinal axis of the connecting element. Accordingly, a manufacturing method as mentioned above is suitable for inexpensively producing a first region with a complex cross-section which is essentially constant along the longitudinal axis of the connecting element.
  • the second region of at least one of the connecting elements can be cast, deep-drawn and/or cold-extruded.
  • the second area of the connecting element must be able to be regularly connected to the standardized connection geometry of charging plugs. Therefore, the second region of the connecting element must often have a complex shape, which can change along the longitudinal axis of the connecting element. Extrusion or extrusion, which is favorable for the first region, for example, is therefore less suitable for the second region of the connecting element. Instead, one of the above-mentioned manufacturing methods can be used to realize the complex shape.
  • the material of the second area is often chosen to be harder than that of the second area.
  • the second area can be made of copper and the first area can be made of aluminum. The methods mentioned above for the second area are also more suitable for such hard materials than those mentioned for the first area.
  • the first region and the second region of at least one of the connecting elements can be cohesively connected to the first region of the connecting element.
  • the connection between the first and second region of the connecting element can be realized by means of a welding zone.
  • the welding zone can in particular be a friction welding zone, in particular a rotational friction welding zone and/or an ultrasonic welding zone, and/or a resistance welding zone.
  • the cohesive, in particular welded, connection between the first and second regions of the connecting element ensures particularly good thermal and electrical conductivity between the two regions.
  • thermal conductivity is of great importance, since heat that arises in one of the two areas, for example in the second area, must be transported to the other of the two areas, for example the first area.
  • the heat transport within the connecting element enables increased overall heat absorption capacity.
  • the heat transport between different areas of the connecting element can also be particularly favorable if one area is particularly suitable for releasing heat.
  • the first area can be particularly suitable for releasing heat into the environment due to an increased cross section or cooling fins. If heat is generated in the second area, it must reach the first area as unhindered as possible in order to be released there.
  • the cohesive connection between the two areas enables this with particularly low thermal resistance and is therefore particularly beneficial for the function of the connecting element in question.
  • a two-part production with different materials is surprisingly cheaper than a one-piece production from a coherent solid material. It was recognized that often at least one of the two areas of the connecting element takes on a simple shape. This means that, at least for this one area, mass-produced goods can be chosen that are very cheap.
  • the additional step of welding is surprisingly more than outweighed by the simplified production of the areas of the connecting element that now have to be created separately from one another.
  • the first and/or the second region of at least one of the connecting elements can be formed from a solid material.
  • the second region of at least one of the connecting elements can have a smaller cross section than the first region of the connecting element, at least in some areas or completely.
  • a central axis can be defined for an area of the connecting element in question. This can, for example, run parallel to the longitudinal axis of the connecting element. In particular, the central axis can run through a center and/or near a center of at least part of the cross sections of the respective region of the connecting element.
  • the cross section is here a section perpendicular to the longitudinal axis of the connecting element and/or perpendicular to the longitudinal axis of the respective region of the connecting element, the cross section of which is determined.
  • the center of the cross section can be defined as the geometric center of mass of the cross section.
  • the center of the cross section can also be determined, for example, as the center of the envelope of the cross section.
  • the central axis can be displaced with changes in the cooling fin length.
  • a central axis can be defined for the first area and also for the second area of the connecting element.
  • the second area can be centrally connected to the first area.
  • the central axis of the first area and that of the second area can essentially coincide with one another.
  • the second area can also be arranged eccentrically on the first area. This can mean, for example, that the central axis of the second region is spaced apart from the central axis of the first region, in particular perpendicular to the central axis of at least one of the regions and/or is spaced perpendicular to the longitudinal axis of the locking pin and/or one of the regions of the locking pin.
  • the first region has cooling fins, these can be shorter, for example, on the side of the first region to which the second region is shifted than on other sides of the first region. Cooling fins can also only be arranged on the side of the first region that is further away from the second region. In this way, the release of heat can be controlled to the side which is further away from the second area.
  • the first fastening element for example the first recess, which is arranged in the first end face, can be arranged eccentrically to the central axis of the first region.
  • the recess in the first region of a connecting element can also be arranged eccentrically to the central axis of the first region in the first region of the connecting element. In this way, similar to the eccentric positioning of the second area on the first area, an adjustment can be made can be achieved at a predetermined distance from connecting elements such as connecting bolts. The distance between elements that may be positioned in the recess can also be adjusted.
  • the recess of at least one connecting element can be offset eccentrically outwards in the first region, so that it is at a greater distance from another connecting element of the charging cable connector than it would be in a central arrangement.
  • the recess and the second region may be offset in substantially the same direction relative to the central axis of the first region. These two can also be offset in different, especially in opposite directions.
  • the second region of a connecting element can be closer to another connecting element of the charging cable connector through its eccentric arrangement on the first region, while the recess is spaced apart from the other connecting element by its eccentric arrangement on the first region of the connecting element.
  • the first region of the connecting element can have a further end face in addition to the first end face.
  • This further end face can be aligned essentially away from the first end face.
  • the further end face points in the direction of the second area.
  • the further end face can be essentially flat. It is also possible to have a surface of the further end face that deviates from a flat shape, for example a rounded shape, a tapered shape, in particular a conical, stepped and/or gable roof-shaped point or another surface shape of the further end face.
  • At least one of the connecting elements is at least partially coated.
  • a metallic coating can be advantageous, for example, to avoid contact corrosion, reduce contact resistance and/or make the connector more durable.
  • a connecting element can be made with silver, gold, copper, aluminum, nickel and/or other metals and/or alloys thereof can be coated. The coating can essentially completely cover the connecting element or can only be applied to selected areas. For example, a coating can be applied in the first recess and/or in the second region of the connecting element. It is also possible to provide a locking pin with a double coating, at least in some areas, for example with an inner nickel layer and an outer silver layer.
  • the second area is silver-plated with nickel, while the first area is only silver-plated.
  • the coating of at least one of the connecting elements is arranged only on the second region of the connecting element.
  • the connecting element can also be essentially completely coated.
  • the second region can be formed from copper or a copper alloy and coated with a coating, for example a silver coating, for example a nickel-plated silver coating.
  • the first area may be free of coating or coated with a different coating than the second area.
  • the first area can, for example, only be coated in the area of a fastening element.
  • the first area can be coated in the region of the first recess.
  • the remaining regions of the first area can, for example, be free of coating.
  • the second region of at least one of the connecting elements can, for example, at least partially have a round cross-section, an oval, elliptical, square, in particular triangular, square, polygonal, or otherwise shaped cross-section Have cross section.
  • the cross section of the second region can be essentially constant along the longitudinal axis.
  • the cross section of the second area can also vary. In particular, the cross section of the second region can increase, for example in steps, towards the central region, in particular in the central region.
  • the cross section of the second region can therefore have an increased cross section in the central region, in the transition to the first region. This increases the mechanical stability of the transition.
  • a recess for example a circumferential groove
  • a seal for example a sealing ring, can be provided around the second area, in particular in the area of the raised cross section, in particular in the circumferential groove.
  • the plug connector in question can comprise a housing.
  • the housing may be formed from a non-conductive material.
  • the housing can be formed from a plastic, in particular from a plastic that is suitable for high temperatures and/or has a high thermal conductivity (high-temperature plastic).
  • high-temperature plastic polyamideimide, polysulfone, polyethersulfone, PA6GF15, UL94 or a similar heat-resistant plastic can be used.
  • the housing can also be at least partially formed from other non-conductive materials such as ceramic or glass.
  • the housing of the charging cable connector and/or the housing of the charging socket can be formed in one piece, for example cast and/or injection molded. It is also possible for the respective housing to be constructed from several parts. The individual parts can, for example, be screwed, glued, welded or attached to each other and/or other elements in some other way. Any seals that may be arranged on the charging cable connector and/or the charging socket can be produced, for example, in a two-component injection molding process together with other parts of the respective housing. Seals can also be arranged as separate components on the housing.
  • the charging cable connector can comprise a single connection element.
  • the charging cable connector can also have at least two connecting elements.
  • the connecting elements of the charging cable connector can be fixed in the housing relative to one another and/or relative to the housing.
  • the connecting elements can be fixed in such a way that the longitudinal axes of at least two connecting elements are essentially parallel to one another.
  • the housing can fix the locking pins in such a way that they cannot move relative to one another without deforming and/or damaging the housing.
  • the central axes of the first regions it is possible, particularly in an arrangement comprising two or more connecting elements, for the central axes of the first regions to be further apart than the central axes of the second regions.
  • the central axes of the second areas can also be further apart than the central axes of the first areas.
  • a distance between two axes, in particular central axes, can be defined as the shortest possible connection between two axes.
  • the central axes of the second regions of at least two connecting elements can both be spaced from the central axis of the first region of the respective connecting element. Also, only the second region of one of the connecting elements can be arranged eccentrically on the first region of the connecting element, while the other connecting element or elements have a first and second region, each with essentially the same central axis.
  • the central axes of the first areas and the second areas of the at least two connecting elements can essentially lie in a common plane.
  • the central axes of the second regions can be at a smaller distance from one another than the central axes of the first regions of the at least two connecting elements.
  • the central axis of the first area and that of the second area can be parallel to one another.
  • the two central axes can also be tilted relative to one another.
  • An eccentric arrangement of the second area on the first area enables, in addition to better heat dissipation and stress resistance, in particular a relative positioning of the central axes of the two areas (the first and the second) to one another.
  • part of an adaptation between two different plug geometries can be achieved.
  • One plug geometry can be connected on the side of the second areas, another on the side of the first area of the connecting elements.
  • An eccentric arrangement can be used to compensate for different distances between connection points on the side of the first area and the second area.
  • the geometric distances within the charging cable connector can also be influenced by the eccentric arrangement of the second area on the first area.
  • the eccentric arrangement of the second region on the first region By means of the eccentric arrangement of the second region on the first region, the second region of a first connecting element can be brought closer to or removed from at least one other connecting element without changing the relative position of the first regions of the connecting elements to one another. The same applies vice versa to the position of the second areas of the connecting elements.
  • the second region of a first connecting element can be spaced as far as possible from the second connecting element, in particular from the second, by an eccentric arrangement, for example Area of the second connecting element.
  • the second region of a first connecting element can also be brought as close as possible to the at least one further connecting element of the plug connector.
  • first areas it is possible to vary the distance between the first areas from one another by the eccentric arrangement of the second area on the first area, while the distance between the first areas is essentially constant.
  • the first areas can also be approximated or spaced apart in this way.
  • the second regions of the at least two connecting elements are each arranged eccentrically in the direction of the other connecting element(s).
  • the first areas are as far apart as possible from one another, given the distance between the second areas from one another.
  • the second areas have the smallest possible distance from one another for a given distance between the first areas.
  • the at least two connecting elements are spaced apart from one another in the charging cable connector.
  • the connecting elements are spaced apart from one another essentially perpendicular to the longitudinal axis of at least one of the connecting elements.
  • the longitudinal axes of the connecting elements are essentially aligned parallel to one another.
  • the insertion directions of the connecting elements can also be essentially parallel to one another.
  • the insertion directions and/or longitudinal axes can also be tilted relative to one another.
  • the second regions of the connecting elements can approach one another while maintaining the same distance between the first regions.
  • the second areas can also be spaced apart from one another by the eccentric arrangement.
  • the smaller distance between the central axes of the second areas compared to the distance between the central axes of the first areas can be achieved so that heat can be dissipated as well as possible via the first areas.
  • the spacing of the first areas leads to a slight accumulation of heat between the connecting elements.
  • the recesses in the first areas can also be spaced as far apart as possible, which further leads to a spatial distribution of warm elements.
  • At least one of the connecting elements has cooling fins arranged on the first region, these can only be arranged on a side that faces away from the at least one further connecting element.
  • the side of the first region, which faces the at least one further connecting element, can therefore be free of cooling fins.
  • the cooling fins of the first region can also be arranged essentially on all sides of the first region. In this case, for example, the cooling fins that point away from the at least one further connecting element can be more numerous, longer, have a higher surface area and/or have a higher volume than the cooling fins that point away from the at least one further connecting element.
  • the cooling fins can also be essentially the same length, for example.
  • At least two connecting elements have cooling fins in their respective first area, these can be designed to be more numerous, longer, higher in area and/or higher in volume on the side of the first area directed away from the at least one further connecting element than on the side facing the other connecting elements Clues.
  • the two sides of the first region of a first connecting element can be defined by placing a plane through the central axis of the first region, which is aligned parallel to the central axis and perpendicular to the distance vector from the central axis of the first region of the first connecting element to the central axis of a first region second connecting element.
  • the plane defined in this way separates the first region of the first connecting element into a side facing the second connecting element and a side facing away from the second connecting element.
  • these two sides are each circular sections of 180°, which do not overlap one another.
  • cooling fins can only be arranged on the side facing away from the at least one further connecting element.
  • the heat emission can be controlled in the desired direction.
  • the heat can be given off in particular in directions that point away from the other connecting elements.
  • the cooling fins of at least one of the connecting elements can therefore be arranged in an asymmetrical manner around the first region of the connecting element.
  • Asymmetrical can in particular be point asymmetrical, rotationally asymmetrical, axially asymmetrical or asymmetrical in some other way.
  • a specific “A” symmetry such as point asymmetry indicates that the corresponding symmetry does not exist, i.e. no point symmetry. This serves to optimize the heat transport from the charging cable connector in question.
  • the first and/or the second end faces of the connecting elements can essentially terminate with one another in the longitudinal direction. The end faces can therefore be aligned with one another in a direction perpendicular to the longitudinal axis, central axis and/or insertion direction of at least one of the connecting elements.
  • the connecting elements can also be offset from one another along the longitudinal axis.
  • the connecting elements can in particular be of the same length. Different lengths are also possible.
  • the first regions of at least two connecting elements can have different lengths, in particular in such a way that the recesses are offset from one another along the longitudinal axis, while at least some of the remaining regions of the connecting elements, for example the second end faces, are not offset from one another along the longitudinal axis.
  • the at least two connecting elements of the connector are essentially identical in shape.
  • the connecting elements are constructed essentially mirror-symmetrically to one another.
  • the imaginary mirror surface on which the connecting elements are reflected can in particular run parallel to the longitudinal direction of at least one of the connecting elements.
  • the housing can fix the at least two connecting elements to one another.
  • the housing at least partially encloses the connecting elements.
  • the housing can engage in particular on the outer lateral surfaces of the first areas of the connecting elements.
  • the housing can rest on the lateral surfaces of the first areas of the connecting elements.
  • the housing encloses the first areas of the connecting elements essentially over the entire surface. If the lateral surfaces have elevations and/or depressions, the housing can in particular engage in the depressions.
  • the lateral surfaces of the first areas offer a large access area for the housing. Since the first area is preferably contacted via the recess with another current-carrying element, the lateral surface also does not fulfill an electrically conductive function and can be used with the Housing must be covered. In addition to mechanically fixing the connecting elements, this also serves to electrically insulate the first area.
  • the housing serves to electrically isolate the connecting elements from one another.
  • the cooling fins can provide improved anchoring of the connecting elements in the housing. This is already achieved by the increased surface area of the lateral surface. The engagement of the housing in the spaces between the cooling fins also promotes the quality of the connection between the connecting elements and the housing.
  • the housing of the charging cable connector can have openings, as already mentioned above. These enable at least the contacting of the recess in the end face of the first region of at least the connecting elements.
  • the housing has an opening in the area of the first end face of at least one of the connecting elements.
  • the first end face can be completely exposed by an opening in the housing.
  • the housing is essentially flush with the first end face of at least one connecting element. It is also possible for the housing to project beyond the first end face in the longitudinal direction.
  • the first end face can also be essentially completely covered by the housing, so that only access remains to accommodate at least one connecting element. This can have the advantage that after connecting a connection element, for example a connection bolt, few conductive surfaces are openly accessible in the recess.
  • the housing can have an opening for at least one, preferably for all, connecting elements on the side of the housing and/or the respective connecting element opposite the first end face. This allows the second area of the connecting element to be contacted.
  • the housing can be essentially flush with the further end face of the first region. It is also possible for the housing to point at least partially beyond the further end face in the longitudinal direction in the direction of the second region. It is also possible to essentially completely cover the further end face of the first region with the housing.
  • the charging cable connector can form a receptacle for a charging plug.
  • the charging cable connector can also form part of a charging plug.
  • a charging plug can be a Mode 2, Mode 3, Type 1 or Type 2 plug.
  • the plug can have connections for direct current charging.
  • the plug can be a Combined Charging System (CCS), CHAdeMO, a Tesla® Supercharger plug or another plug with DC contacts.
  • CCS Combined Charging System
  • CHAdeMO CHAdeMO
  • Tesla® Supercharger plug a Tesla® Supercharger plug or another plug with DC contacts.
  • first area and equally the second area can each serve as a plug-in element and/or as a receptacle.
  • a further aspect relates to a method according to claim 35 for producing a connecting element for a charging cable connector.
  • the method particularly includes providing a first region made of a first metal material.
  • the first area can in particular have been previously obtained by means of extrusion and/or extrusion.
  • the manufacturing process for the charging cable connector can in particular also include the step of extrusion and/or extrusion.
  • the semi-finished product obtained in this way can, for example, be a long strand with, for example constant cross-section along its length.
  • the semi-finished product can be formed from aluminum.
  • the first area can in particular be cut to length, for example the first area can have been cut to length from a semi-finished product produced as described above, and cutting to length can be part of the manufacturing process. Cutting to length can be achieved, for example, by sawing, punching, laser cutting, evaporation or similar methods.
  • At least one or more cooling fins of the first region can be obtained by extrusion and/or extrusion.
  • a semi-finished product obtained in this way can already have the cooling fins.
  • the method particularly further comprises providing a second region made of a second metal material.
  • the second area was in particular previously obtained by means of casting, deep drawing and/or cold extrusion. This manufacturing process of the second area can be part of the manufacturing process.
  • the first and/or second area can be additionally coated.
  • the coating of the first and/or second area can be carried out independently of the other area.
  • the method also includes a cohesive joining of an end face of the first region to an end face of the second region.
  • the cohesive joining can in particular be welding.
  • the end face of the first region, on which the joining is carried out, can in particular be the further end face of the first region.
  • welding can be carried out using friction welding.
  • rotational friction welding can be used as a method, with the second region in particular being set in rotation and rotational friction welding to the first region.
  • the first area can, for example be fixed.
  • the welding is carried out using ultrasonic welding.
  • welding can be carried out using resistance welding.
  • any coating of at least part of the connecting element can be carried out before joining.
  • the coating can be carried out after joining.
  • the second region can be made of a copper material, in particular copper or alloys.
  • the second area can be silver-plated, for example silver-plated with nickel.
  • a coating before joining the two areas of the connecting element has the advantage that a selective coating of one of the two areas is possible without having to mask the other area.
  • the joined connecting element can also be coated overall, in particular silver-plated.
  • the second area can first be provided with a first coating, for example with nickel. After joining, the entire connecting element can then be silver-plated.
  • the individual steps mentioned can be carried out in the order mentioned above.
  • the steps of the method can also be carried out in a permuted order one after the other and/or at least partially simultaneously.
  • a first and/or a recess can be introduced into the first and/or the second region.
  • the method can also include the step of enclosing at least one connecting element or several connecting elements, for example two connecting elements, in a housing.
  • the connecting elements can be cast and/or overmolded
  • Another aspect relates to a charging socket according to claim 39.
  • the charging socket can have a connector receptacle, which can be arranged in particular on the back of the charging socket.
  • the connector receptacle can be suitable for inserting the charging cable connector.
  • the connector receptacle can include a recess in the charging socket, in particular in the housing of the charging socket.
  • the connector receptacle can in particular be at least partially substantially cross-sectionally adapted to a charging cable connector.
  • the charging socket can also include a support surface for the charging cable connector.
  • the connector can rest at least partially on the support surface.
  • the support surface can be arranged, for example, on the housing of the charging socket.
  • the support surface can, for example, be arranged all around the locking pins and/or around the connector receptacle.
  • the support surface can also be arranged at least partially on the collar.
  • Holding means for the charging cable connector for example positive and/or non-positive holding means, for example hooks, threads for screws, in particular threads embedded in the housing of the charging socket, in particular made of a metal material, or similar holding means can be provided on the charging socket.
  • the holding means can be used in particular in the area of Connector receptacle may be arranged, for example in the connector receptacle or in an area around the connector receptacle.
  • the holding means can serve to connect a charging cable connector to the charging socket. For example, this can be attached to the charging socket using at least one, preferably two, three or four or more screws.
  • the charging cable connector can in particular be connected to the charging socket in a non-positive and/or positive manner.
  • At least one seal can be arranged on at least parts of the connector receptacle and/or the support surface.
  • the seal can be arranged in a closed shape, for example in a ring, rectangle, oval or other closed shapes on the connector receptacle and/or the support surface.
  • the seal can enclose at least part of the connector receptacle.
  • the seal can be made, for example, from an elastic material, in particular from a plastic, rubber, silicone, or similar materials. Such a seal can be arranged on the plug connector.
  • the charging socket in question includes at least one receptacle for a charging plug.
  • the recording is located at the front.
  • the charging plug can come from a charging station, for example. This can be, for example, a Mode 2, Mode 3, Type 1 or Type 2 connector.
  • the plug can have connections for direct current charging.
  • the plug can be a Combined Charging System (CCS), CHAdeMO, a Tesla® Supercharger plug or another plug with DC contacts.
  • CCS Combined Charging System
  • CHAdeMO CHAdeMO
  • Tesla® Supercharger plug another plug with DC contacts.
  • the system includes a physical charging socket. This can be connected to a charging cable connector.
  • the charging cable connector can be arranged at least partially in the charging socket, in particular in the connector receptacle of the charging socket.
  • the plug connector can be arranged in the charging socket in such a way that at least one of the or the at least two second regions of the connecting elements are at least partially arranged in the receptacle of the charging socket.
  • the charging cable connector can be in contact with the charging socket all around at least one of the connecting elements, for example on a support area of the charging socket.
  • the housing of the charging cable connector can contact directly with the charging socket and/or a seal can be arranged between the two, via which the charging cable connector indirectly contacts the charging socket.
  • the charging socket and charging cable connector can be connected to one another in a force-fitting and/or form-fitting manner.
  • the housing of the charging cable connector can be connected to the charging socket, in particular to the housing of the charging socket.
  • the two can be screwed together.
  • the charging socket in question, the charging cable connector in question and/or the system in question may be suitable for being connected to a connection part.
  • the connecting part can be arranged, for example, on the back of the charging socket.
  • the connecting part can also be arranged at least partially within the charging socket.
  • the connection part can in particular comprise a busbar.
  • the busbar has in particular a substantially rectangular cross section.
  • the cross section can have two broad sides that are opposite one another and essentially parallel to one another and two narrow sides that are arranged essentially perpendicularly thereto and are essentially parallel to one another and are opposite one another.
  • the busbar has at least partially a longitudinal axis, which is aligned essentially perpendicular to both the narrow and broad sides.
  • the broad side is wider than the narrow side perpendicular to the longitudinal axis.
  • the busbar can, for example, include a connecting bolt.
  • the connecting bolt can in particular come into engagement with the first region of at least one of the connecting elements.
  • the connecting bolt can have a shape that is congruent with the first recess of at least one of the connecting elements.
  • the connecting bolt can taper, in particular so that the connecting bolt is conically shaped.
  • the connecting bolt can, for example, have a through hole in the longitudinal direction. The connecting bolt and thus in particular the busbar can be screwed to the connecting element through the through hole.
  • the connecting part in particular the busbar, can also have a through hole, for example.
  • the busbar can be screwed to the connecting element using a screw.
  • the connecting element can, for example, have a receptacle with an internal thread.
  • the connecting part can also be, for example, a cable lug, in particular with a through hole.
  • FIG. 1a, b show a charging socket with a charging cable connector according to an exemplary embodiment in an isometric view from two perspectives;
  • FIG. 2 shows a charging socket with charging cable connector according to an exemplary embodiment in a side sectional view; 3a-e various physical connecting elements and charging cable connectors according to exemplary embodiments;
  • FIG. 5 shows the charging cable connector according to an exemplary embodiment
  • FIG. 1 a shows a charging socket 400.
  • This includes a receptacle 410.
  • a charging cable connector 300 with two connecting elements 100 and a housing 200 is arranged in the charging socket 400.
  • the housing 200 can have a cross-section adapted to the connector receptacle 412.
  • the housing 200 of the charging cable connector in 300 can rest on the charging socket 400 and in particular be connected to it.
  • these two elements can be connected to one another in a force-fitting and/or form-fitting manner.
  • screws can hold the charging cable connector 300 to the charging socket 400 as shown.
  • the second area 120 of the connecting elements 100 projects into the receptacle 410.
  • the receptacle 410 can be used to connect a charging plug, with at least one of the locking pins 100 serving as a contact pin for the charging plug.
  • the charging cable connector 300 can protrude from the housing of the charging socket as shown by way of example in FIG. 1b. For example, this can be implemented using a collar 420.
  • Fig. 2 shows a charging socket 400 with a charging cable connector 300 in a sectional view along section line 111 in Fig. la. You can see two connecting elements 100, 100*. These have a second area 120, a first area 110, a recess 130, as well as a front 122, a rear 112 and a further 114 end face.
  • a blind hole 132 is arranged in the recess 130.
  • a thickening can be seen on the second area 120 in the transition to the first area 110 of the connecting element 100. This thickening is performed in two stages with a first increased cross section and a second increased cross section.
  • the first increased cross section is larger than the cross section of the remaining second area 120 in the insertion direction and the second increased cross section is larger than the first increased cross section and therefore also higher than the cross section of the remaining second area 120 in the insertion direction.
  • a groove 129 is arranged around the second area 120 in the transition between the second 120 and the first 110 area. This can accommodate a sealing ring, for example.
  • the receptacle 410 of the charging socket 400 can also have a rear wall 430.
  • the connecting elements 100, 100' can be passed through this.
  • the sealing ring can be arranged around the second region 120 between the connecting element 100, 100 'and the charging socket 400, in particular the bottom 430 of the receptacle 410 of the charging socket, in particular in a press fit.
  • Fig. 3 shows various embodiments of the connecting elements 100, 100 'in single and double versions.
  • the cross section of the first region 110 is shown in the sectional views shown.
  • FIG. 3a shows connecting elements 100, 100', which have a star-shaped, rotationally symmetrical cross section of the first region 110. These are surrounded by a housing 200.
  • the envelopes 160,160' are shown with dashed lines. As can be seen, the outline of the cross section of the two connecting elements 100,100' is longer than the outline of the envelope 160,160'. The cross section is therefore at least partially concave.
  • the respective cooling fins 170 are essentially triangular in shape and taper in particular towards their end facing away from the connecting element 100,100'.
  • the housing 200 is arranged in the spaces between the cooling fins 170; for example, the housing 200 may have penetrated into the spaces.
  • Figure 3b shows an alternative cross section in which the cross section of the connecting elements 100,100' is not symmetrical. In the case shown, this is due to the cooling fins 170 of different lengths. In the arrangement of two connecting elements 100,100', the cooling fins on the side of the connecting element 100,100', which face the other connecting element 100,100', are shorter than the remaining cooling fins 170. In this way, the heat emission from the connecting element 100,100 can be directed ' into the environment can be guaranteed. In particular, the heat can be conducted away from the other connecting element 100,100'.
  • FIG. 3c A further cross-sectional design of the connecting elements 100,100' is shown in Figure 3c.
  • the cooling fins 170 are arranged only in a partial area of the circumference of the connecting elements 100,100'.
  • the circular arc along which the first region 110 is equipped with cooling fins 170 measures approximately 180°.
  • the sides without cooling fins face the other connecting element 100,100'.
  • FIG. 3d shows a further embodiment of the cross section of the connecting elements 100,100'.
  • the cooling fins 170 are of the respective connecting element 100,100 'tapered end. There are also cooling fins along the entire circumference of the respective connecting elements 100,100*. In this case, no side of a connecting element 100,100' is free of cooling fins, as is the case, for example, in the embodiment shown in FIG. 3c.
  • the cooling fins 170 vary in length and are shorter in particular on the side of the respective connecting element 100,100' that faces the other connecting element 100,100' than on the side facing away from the other connecting element 100,100'.
  • Figure 3e shows another profile in which the cooling fins 170 are essentially rectangular in shape and are arranged uniformly over the entire circumference of the first region 110 of the connecting element 100.
  • the first area 110 has several cooling fins 170.
  • the lateral surface 111 is therefore marked by depressions and elevations.
  • the cooling fins extend along the longitudinal direction 150.
  • the cooling fins 170 extend along the total length of the first region 110 of the connecting element 100.
  • the cooling fins 170 increase the surface area of the lateral surface 111 in comparison to a lateral surface 111, the cross section of which is the envelope of the cross section as shown in Figure 4.
  • the second region 120 of the connecting element 100 is arranged eccentrically on the first region 110 in the exemplary embodiment shown.
  • the second area 120 has a thickening at its end facing the first area 110.
  • the second end face 122 is arranged at the opposite end.
  • a recess 130 is arranged in the first end face 112 of the first area 110. This can also be arranged decentrally to the central axis of the first area 110.
  • Figure 5 shows a charging cable connector 300 according to an exemplary embodiment.
  • Two connecting elements 100,100' are enclosed in a housing 200.
  • the second areas 120 are eccentrically positioned on the first areas 110.
  • the central axes of the second regions 120 are at a smaller distance from one another than the central axes of the first regions 110.
  • Figure 6 shows various representations of physical connecting elements 100.
  • FIG. 6a shows an embodiment in which the second region 120 has a smaller diameter, in particular a smaller cross section, than the first region 110.
  • a fastening element 130 is arranged on the first end face of the first region 110. In the exemplary embodiment shown, this is a bolt 130, which can have a thread, for example.
  • the second area 120 is shaped, for example, as a bolt and/or as a pin.
  • Figure 6b shows an embodiment of the connecting element 100 in question, in which the second region 120 has essentially the same diameter, in particular has the same cross section as the first region 110.
  • the fastening element 130 in the first end face is a second recess 130.
  • the second region 120 comprises a recess 124.
  • This can, for example, be designed to accommodate a plug, a connecting bolt, a pin or the like.
  • the connecting element 100 shown can serve as part of a socket for a charging plug.
  • a plug-in element of the charging plug can, for example, be inserted into the second recess 124 of the connecting element 100.
  • Spring elements 125 can be arranged in the second recess 124 as shown. The spring elements 125 can cause a contact pressure between a plug-in element, which is inserted into the second recess 124, and the connecting element. In this way, the contact resistance between a plug-in element and the connecting element 100 can be reduced.
  • FIG. 6c shows a further embodiment of the connecting element 100 in question.
  • the cross section and/or the diameter of the second region 120 is larger than that of the first region 110.
  • the second region 120 has a second recess 124.
  • the first area 110 has a fastening element 130 in the form of a recess with an internal thread 130.
  • a connecting element 500 can be attached to the connecting element 100.
  • the connection element 500 is designed as a busbar 500.
  • the busbar 500 comprises a hole, in particular a through hole 510.
  • the busbar 500 can be connected to the connecting element 100 by means of a screw 520.
  • Figure 7 illustrates the characterization of the cooling fins 170 on the connecting elements 100,100*.
  • one of the two connecting elements 100,100' in particular its second region 120, divide it into two areas using a plane A.
  • the plane A is in particular aligned parallel to the central axis B of the respective connecting element 100, 100 ', in particular its first region 110, and runs through it.
  • the surface A is aligned perpendicular to the distance vector C between the central axis of the first region 110 of the connecting element 100 ' and the central axis of the first region 110 of the connecting element 100.
  • Figure 7b shows the cross section of the two connecting elements 100, 100', in particular their first areas 110.
  • the cross section of the first area 110 of the connecting element 100' can be divided into two areas 180, 182 using the plane A.
  • the cooling fins 170 are arranged exclusively on the side 182 of the connecting element 100 'facing away from the other connecting element 100. However, no cooling fins are arranged on the side 180 of the connecting element 100' facing the other connecting element 100.
  • FIG. 7c A possibility of defining the cooling fins 170 is shown in FIG. 7c.
  • the outer envelope 160 already known from the above statements can be defined. This was the smallest convex surface, which encloses the entire cross section of the first area 110.
  • a largest inner convex surface 162 can be defined, which can be arranged within the cross section of the first region 110 of the connecting element 100. All partial areas of the cross section of the first area 110, which are not occupied by the largest inner convex surface 162, can be defined as cooling fins 170.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Gegenständlich wird ein Ladekabelsteckverbinder vorgeschlagen, welcher zumindest ein oder mehrere Verbindungselemente umfasst. Das Verbindungselement ist hierbei bimetallisch ausgeführt.

Description

Bimetallischer Ladekabelsteckverbinder für Hochspannungsanwendungen
Der Gegenstand betrifft einen Ladekabelsteckverbinder, ein Verfahren zu dessen Herstellung, eine Ladebuchse, sowie ein System zur Stromübertragung für Hochspannungsanwendungen.
Eine der größten Herausforderungen der Elektrifizierung der Automobilität liegt in der Minimierung der Ladezeiten der involvierten Energiespeicher. Der Tank eines herkömmlichen Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor ist innerhalb weniger Minuten mit Brennstoff gefüllt, welcher ausreichend Energie für hunderte Kilometer Fahrdistanz enthält. Anders ist die Lage hingegen bei elektrischen betriebenen Fahrzeugen, bei denen üblicherweise ein elektrischer Akkumulator mit einer hohen Kapazität an einer Ladestation aufgeladen werden muss. Um den Akkumulator möglichst schnell aufzuladen, vorzugsweise deutlich schneller, als dieser nachher im Fährbetrieb entladen wird, werden hohe Ströme und Spannungen eingesetzt.
Um die notwendigen hohen Ladeleistungen aus der Ladestation in den Fahrzeugakkumulator zu befördern, muss die gesamte Übertragungsstrecke von Ladestationsbuchse über fahrzeugseitige Buchse bis zum Akkumulator sehr gut elektrisch leiten. Insbesondere müssen alle Übergänge zwischen den Einzelkomponenten der Übertragungsstrecke besonders geringe Übergangswiderstände aufweisen.
Trotz geringer Übergangswiderstände entstehen insbesondere an Übergabepunkten zwischen Ladesäulen und Fahrzeugen, also insbesondere in Ladebuchsen und deren Umgebung, hohe Joule'sche Verlustleistungen. Dies ist durch die hohen Ladeströme und -Spannungen begründet. Die entstehende Wärme muss von den involvierten Komponenten zunächst aufgenommen werden, ohne dass durch Überhitzung Schäden entstehen. Es ist also eine hohe Wärmekapazität der Komponenten no1 muss die Wärme abgegeben werden. Hierfür ist ein geringer thermischer Widerstand zur Umgebung gewünscht.
Gleichzeitig unterliegt die Automobilbranche einem starken Kostendruck, sowie einem Streben nach möglichst geringem Gewicht aller verwendeten Komponenten.
Aufgabe der Erfindung war somit unter anderem, einen thermisch sowie elektrisch besonders gut leitenden Übergang zwischen einer Ladebuchse und einem fahrzeugseitigen Energieleiter bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Ladekabelsteckverbinder nach Anspruch 1, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 35, eine Ladebuchse nach Anspruch 39 sowie ein System nach Anspruch 41.
Ein Aspekt betrifft einen Ladekabelsteckverbinder. Dieser kann Teil einer Ladebuchse sein und/oder auch für sich allein gebildet sein.
Der Steckverbinder umfasst zumindest ein Verbindungselement aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere aus einem Metallwerkstoff. Das Verbindungselement kann in dem Ladekabelsteckverbinder angeordnet sein. Teile des Ladekabelsteckverbinders können das Verbindungselement zumindest teilweise umschließen.
Für ein Verbindungselement lässt sich eine Längsachse definieren. Die Längsachse erstreckt sich insbesondere im Wesentlichen entlang der Richtung der größten räumlichen Ausdehnung des Verbindungselements.
Das gegenständliche Verbindungselement umfasst zumindest zwei einander gegenüberliegende Stirnflächen. Diese können im Wesentlichen flach sein. Möglich ist auch eine von einer flachen Form abweichende Oberfläche zumindest einer der Stirnflächen, beispielsweise eine abgerundete Form, eine zugespitzte Form, beispielsweise eine kegelförmige oder eine satteldachförmige Zuspitzung oder eine andere Oberflächenform der Stirnflächen.
Eine Stirnfläche kann entlang der Längsachse das Ende des Verbindungselements darstellen. Auch kann über die Stirnfläche ein Teil des Verbindungselements hinausragen.
Ausgehend von einer ersten Stirnfläche des Verbindungselements erstreckt sich ein erster Bereich des Verbindungselements zu einem Mittenbereich des Verbindungselements. Ausgehend von einer zweiten Stirnfläche, die der ersten Stirnfläche gegenüber liegt, erstreckt sich ein zweiter Bereich des Verbindungselements zu dem Mittenbereich des Verbindungselements.
Der Mittenbereich des Verbindungselements kann eine Erstreckung in Längsrichtung des Verbindungselements haben. Der Mittenbereich kann dabei Teile des ersten und/oder des zweiten Bereichs umfassen. Auch kann der Mittenbereich einen von dem ersten und zweiten Bereich verschiedenen weiteren Bereich des Verbindungselements definieren. Der Mittenbereich kann im Wesentlichen auf halber Länge des Verbindungselements entlang der Längsachse liegen. Auch kann der Mittenbereich zu einer der Stirnflächen weiter entfernt angeordnet sein als zu der jeweils anderen Stirnfläche.
Der erste Bereich des Verbindungselements kann neben der ersten Stirnfläche eine weitere Stirnfläche aufweisen. Diese weitere Stirnfläche kann im Wesentlichen abgewandt von der ersten Stirnfläche ausgerichtet sein. Die weitere Stirnfläche weist in Richtung des zweiten Bereichs. Die weitere Stirnfläche kann im Wesentlichen flach geformt sein. Möglich ist auch eine von einer flachen Form abweichende Oberfläche der weiteren Stirnfläche, beispielsweise eine abgerundete Form, eine zugespitzte Form, insbesondere eine kegelförmige, gestufte und/oder satteldachförmige Zuspitzung oder eine andere Oberflächenform der weiteren Stirnfläche. Der erste Bereich zumindest eines der Verbindungselemente ist insbesondere aus einem ersten Material geformt. Der zweite Bereich des zumindest einen Verbindungselemente ist insbesondere aus einem zweiten Material geformt.
Das erste und/oder das zweite Material kann insbesondere ein elektrisch leitendes Material sein. Der erste und/oder zweite Bereich des Verbindungselements kann insbesondere aus einem Vollmaterial gebildet sein. Auch möglich ist, dass der erste und/oder zweite Bereich des Verbindungselements aus einem Kompositmaterial, welches mehrere unterschiedliche Komponenten verschiedener Materialien umfasst, gebildet ist.
Das erste und/oder das zweite Material kann insbesondere ein Metallwerkstoff sein. Das erste Material wird deshalb im Folgenden auch mit dem ersten Metallwerkstoff bezeichnet. Das zweite Material kann als zweiter Metallwerkstoff bezeichnet werden.
Das erste und/oder das zweite Material kann beispielsweise Kupfer, eine Kupferlegierungen, Aluminium, eine Aluminiumlegierung oder Kombinationen hieraus sein. Auch können Metallwerkstoffe wie beispielsweise Stahl, Messing, Gold, oder vergleichbare andere Metallwerkstoffe zum Einsatz kommen.
Das zweite Material kann von dem ersten Material verschieden sein. Insbesondere kann das erste Material ein erster Metallwerkstoff sein, während das zweite Material ein von dem ersten verschiedener zweiter Metallwerkstoff ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Bereich des Verbindungselements aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung geformt, während der zweite Bereich des Verbindungselements aus Kupfer oder einer Kupferlegierung geformt ist.
Für die elektrisch und thermisch üblicherweise besonders stark belasteten Verbindungselemente, welche beispielsweise eine Ladebuchse mit dem Fahrzeug internen Energieversorgungnetz verbinden, werden herkömmlich vollmassive Kupferelemente eingesetzt. Es sind damit üblicherweise Verbindungselemente aus einem einzigen Werkstoff.
Diese müssen einerseits an die standardisierte Geometrie der Ladeboxen angepasst sein, und andererseits eine ausreichend hohe Wärmekapazität und -leitfähigkeit aufweisen. Um die hohen Anforderungen an den Wärmetransport und die Wärmeaufnahme erfüllen zu können, werden herkömmliche Verbindungselemente häufig mit einem hohen Materialvolumen in zumindest einem Teilbereich realisiert. Die Bereitstellung von Verbindungselementen ist demzufolge mit einem hohen Materialkostenaufwand verbunden. Dies gilt umso mehr, wenn massives Kupfer verwendet wird, welches ein verhältnismäßig teurer Metallwerkstoff, beispielsweise verglichen mit Aluminium, ist.
Die komplexe Form des Verbindungselements - einerseits angepasst an Ladebuchsengeometrien, andererseits ausreichend großvolumig für den Wärmetransport und die Wärmeaufnahme - geht mit aufwändigen Herstellungsverfahren einher, welche die Kosten der Verbindungselemente zusätzlich zu den Materialkosten weiter in die Höhe treiben.
Gegenständlich wurde erkannt, dass die Bereitstellung eines Verbindungselements aus zwei verschiedenen Materialien, insbesondere zwei verschiedenen Metallwerkstoffen, vorteilhaft ist.
Insbesondere wurde erkannt, dass nicht alle Bereiche des Verbindungselements gleich stark thermisch belastet werden. Auch wurde erkannt, dass sich Wärme innerhalb des Verbindungselements verteilt, sodass es ausreicht, dass Teilbereiche eine hohe spezifische Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Auch wurde erkannt, dass es für eine ausreichende Wärmeabgabe ausreichend ist, wenn Teilbereiche des Verbindungselements eine hierfür ausreichend hohe Oberfläche aufweisen. Insbesondere die Teile des Verbindungselements, welche der Aufnahme von Wärme und dem Wärmeabtransport dienen, müssen nicht aus einem elektrisch und/oder thermisch besonders gut leitenden Material geformt sein. Gegenständlich wurde erkannt, dass die Form dieser Bereiche einen großen Einfluss auf ihre Möglichkeit hat, Wärme zu transportieren, aufzunehmen und abzugeben. Die Wahl der Form kann dementsprechend eine verhältnismäßig geringe Wärmeleitfähigkeit eines Materials ausgleichen.
Üblicherweise werden die für Wärmemanagementvorgesehenen Bereiche eines Verbindungselements mit einem im Vergleich zu anderen Bereichen des Verbindungselements erhöhten Volumen ausgestattet. Gegenständlich wurde erkannt, dass die Wahl des Materials dieser großvolumigen Bereiche dementsprechend einen hohen Einfluss auf die Eigenschaften des gesamten Verbindungselements hat. Beispielsweise kann ein leichtes und günstiges Material zu einer deutlichen Reduktion des Gewichts und der Kosten des gesamten Verbindungselements führen. Die hierin beschriebenen Bereiche können beispielsweise mit dem ersten Bereich des gegenständlichen Verbindungselements identifiziert werden. Der erste Bereich des gegenständlichen Verbindungselements kann dementsprechend unter anderem als Kühlelement angesehen werden.
Darüberhinausgehend wurde erkannt, dass die Teile des Verbindungselements, welche bedingt durch die Steckergeometrie existierender Ladesysteme einen verglichen mit anderen Bereichen des Verbindungselements geringen Querschnitt aufweisen, vorteilhafterweise aus einem gut leitenden Material hergestellt werden. Da diese Elemente außerdem mit Kontaktteilen in mechanischen Kontakt kommen, sind geringe Übergangswiderstände auch bei geringen Anpressdrücken gewünscht. Durch die Wahl eines gut leitenden Materials wird vermieden, dass in Kontaktregionen mit ohnehin im Vergleich zum restlichen Verbindungselement geringem Leiterquerschnitt aufgrund Ohm'scher Verluste eine übermäßige Aufheizung resultiert. Diese Bereiche des Verbindungselements weisen üblicherweise ein verglichen mit dem Gesamtvolumens des Verbindungselements geringes, insbesondere weniger als 50% ausmachendes, Volumen auf. Deshalb können diese Bereiche aus einem schwereren, teureren, gut leitenden Material geformt sein, verglichen mit dem Material anderer Teile des Verbindungselements. Die mittleren Eigenschaften des
Verbindungselements werden hierdurch nicht übermäßig zu beeinträchtigen. Der hier beschriebene Bereich kann beispielsweise mit dem zweiten Bereich des gegenständlichen Verbindungselements identifiziert werden. Der zweite Bereich des gegenständlichen Verbindungselements kann dementsprechend zumindest unter anderem als Kontaktbereich angesehen werden.
Eine Gestaltung des Verbindungselements aus zwei verschiedenen Materialien ist aus den oben genannten Gründen folglich möglich. Eine derartige Gestaltung führt insbesondere zu einem besonders günstigen und leichten Verbindungselement. Dies wird in der Regel dadurch realisiert, dass eines der beiden Materialien besonders leicht und günstig ist. Gleichzeitig wird die thermische und elektrische Leitfähigkeit, sowie die Möglichkeit Wärme abzugeben, nicht stark beeinträchtigt.
Verglichen einer Gestaltungsart des Verbindungselements, bei der lediglich ein einziges Material verwendet wird, kann somit gleichzeitig eine ausreichend hohe Wärmeleitfähigkeit und Wärmeabgabefähigkeit in jedem Bereich des Verbindungselements realisiert werden. Gleichzeitig bleiben die Kosten und das Gewicht gering.
Konkret kann ein Verbindungselement mit einem zweiten Bereich aus Kupfer und einem ersten Bereich aus Aluminium leichter und günstiger ausfallen als ein Verbindungselement, welches vollständig aus Kupfer gefertigt ist. Wäre das Verbindungselement ausschließlich aus Aluminium geformt, würden Nachteile erwachsen, welche durch die bimetallische Ausführung vermieden werden. Die im Vergleich zu Kupfer reduzierte Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums würde insbesondere in Bereichen des Verbindungselements mit geringen Querschnitt zu einem hohen elektrischen und thermischen Widerstand führen. Eine starke lokale Aufheizung beim Ladevorgang wäre die Folge. Gleichzeitig wären die Bereiche, welche bei Benutzung des Verbindungselements wiederholt in Kontakt mit leitenden Elementen gebracht werden, den dabei auftretenden mechanischen Belastungen nicht gewachsen. Denn Aluminium ist weicher als beispielsweise das üblicherweise verwendete Kupfer.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der erste Metallwerkstoff also Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfassen, während der zweite Metallwerkstoff Kupfer oder eine Kupferlegierung umfasst. Der erste Bereich kann folglich aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen geformt sein, während der zweite Bereich aus Kupfer oder Kupferlegierungen geformt ist.
Der erste Bereich kann somit unter andrem der Wärmeaufnahme und Wärmeabgabe in die Umgebung dienen. Der zweite Bereich kann somit beispielsweise der Aufnahme von mechanischen Kräften, welche beispielsweise bei der Verbindung mit anderen Elementen auftreten, dienen. Auch kann der zweite Bereich durch seine im Vergleich zum ersten Bereich höhere spezifische Wärmeleitfähigkeit der Weiterleitung von Wärme in den ersten Bereich dienen. Der zweite Bereich kann des Weiteren durch geringe Übergangswiderstände zu kontaktierenden Elementen die Entstehung von Joul’schen Verlustleistungen minimieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente größer als der Querschnitt des zweiten Bereichs des Verbindungselements. Alternativ können die Querschnitte der beiden Bereiche auch im Wesentlichen übereinstimmen. Der Bereich kann auch einen größeren Querschnitt als der erste Bereich aufweisen.
Der Querschnitt eines Bereichs eines Verbindungselements ist im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Verbindungselements zu bestimmen. Ein größerer Querschnitt geht unter anderem mit einem erhöhten Materialvolumen einher und damit mit einer erhöhten Wärmekapazität des Verbindungselements. Wenn ein erster Querschnitt größer als ein zweiter Querschnitt angegeben ist, kann vorliegend gemeint sein, dass die Querschnittsfläche des ersten Querschnitts größer als die Querschnittsfläche des zweiten Querschnitts ist. Ach kann gemeint sein, dass der erste Querschnitt in zumindest einer Richtung einen höheren Durchmesser aufweist als der zweite Querschnitt. Auch gemeint sein kann, dass der erste Querschnitt den zweiten Querschnitt vollständig einhüllen kann.
In einer eigenständig erfinderischen Ausführungsform kann der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente zumindest bereichsweise einen längeren Umriss aufweisen als die Einhüllende des Querschnitts. Die Länge des Umrisses kann verstanden werden als die Länge der Linie, welche entlang des Umrisses verläuft.
Gleichermaßen kann der Querschnitt eine geringere Fläche aufweisen, als die Einhüllende des Querschnitts.
Die Einhüllende zu einer gegebenen zweidimensionalen ersten Form kann insbesondere als die Form verstanden werden, welche die gegebene erste Form vollständig einhüllt und zugleich konvex ist. Die Einhüllende ist folglich konvex. Bei einer konvexen Form liegen alle Sekanten, also Strecken zwischen zwei Punkten auf dem Umriss der Form, innerhalb der Form bzw. scheiden die Form.
Insbesondere kann der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente zumindest bereichsweise von einer konvexen Form abweichen. Beispielsweise kann ein Teilbereich des Querschnittes konkav geformt sein. Beispielhafte zumindest teilweise konkave Querschnittformen können eine sternförmige, eine lamellenförmige, eine gezackte, eine gewellte, eine kreuzförmige, eine nierenförmige, oder eine anderweitig zumindest bereichsweise konkav geformte Querschnittsform sein. Beispielsweise kann der Querschnitt zumindest eine oder mehrere Erhebungen aufweisen. Die Erhebung kann beispielsweise im Wesentlichen von dem Mittelpunkt und/oder Schwerpunkt des Querschnitts wegweisen. Beispielsweise kann die Erhebung die Form eines Zacken, eines Dreiecks, einer Wölbung, eines Rechtecks, oder eine Kombination hieraus einnehmen.
Durch eine zumindest teilweise konkave Form des Querschnitts über zumindest einen Teil des ersten Bereichs entlang der Längsachse des Verbindungselements kann erreicht werden, dass die Oberfläche des ersten Bereichs in diesem Teil besonders groß ist. Diese Oberfläche ist insbesondere ein Teil der Mantelfläche des ersten Bereichs. Insbesondere kann die Oberfläche größer sein als bei einem ersten Bereich mit einem konvexen Querschnitt der gleichen Querschnittsfläche wäre.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der erste Bereich eines der Verbindungselemente zumindest eine Kühlrippe aufweisen. Eine Kühlrippe kann hierbei Querschnitt des ersten Bereichs als eine von dem ersten Bereich radial abstehende Erhebung definiert werden. Beispielsweise kann die Erhebung im Querschnitt die Form eines Dreiecks, eines Rechteck, oder einer ähnlichen Form definiert werden.
In einer Ausführungsform kann sich zumindest eine oder mehrere oder auch alle der Kühlrippen zumindest eines der Verbindungselemente zu ihrer von dem ersten Bereich wegweisenden Seite hin verjüngen. Hierdurch wird eine hohe Stabilität im Bereich des Übergangs zwischen erstem Bereich und der Kühlrippe realisiert. Gleichzeitig zeichnen sich verjüngende Kühlrippen in ihrem verjüngten Endbereich durch ein besonders hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aus. Hierdurch wird die Wärmeabgabe von der Kühlrippe in die Umgebung und damit von dem Verbindungselement die Umgebung begünstigt. Auch können die Kühlrippen eine im Wesentlichen konstante Breite ohne Verjüngung aufweisen. Eine Kühlrippe kann sich in ihrem Querschnitt durch ein großes Verhältnis zwischen Umrisslänge und Fläche auszeichnen. Insbesondere kann das Verhältnis zwischen dem Viertel der Länge des Umrisses und der Quadratwurzel aus der Fläche der Kühlrippe größer als 1,5 oder 2 sein. In einer anderen Definition kann beispielsweise die Hauptachse des Querschnitts der Kühlrippe um einen Faktor von zumindest 2, 3, 4, 5, 10, oder mehr länger sein als Nebenachse des Querschnitts der Kühlrippe.
In einer Ausführungsform kann die Länge der Kühlrippen entlang des Umkreises des Querschnitts des ersten Bereichs variieren. Beispielsweise können die Kühlrippen auf einer Seite des Querschnitts im Mittel und/oder in Summe kürzer sein als auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Querschnitts. Durch die Länge der Kühlrippen kann die Wärmeabgabe gesteuert werden. Die Seite des ersten Bereichs, welche längere Kühlrippen aufweist als eine andere Seite, kann eine höhere Wärmeabgabe in die Umgebung erzielen.
Beispielsweise können Kühlrippen auch nur auf einer Seite, beispielsweise in einem Kreisbogenabschnitt von beispielsweise bis zu 45°, 60°, 75°, 90°, 135° oder 180° angeordnet sein. Eine Seite des Querschnitts des ersten Bereichs kann somit frei von Kühlrippen sein. Diese Seite kann beispielsweise einen Winkel von mindestens 180°, 225°, 270°, 285°, 300° oder 315° spannen. In
Die zumindest eine Kühlrippe kann insbesondere im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Verbindungselements verlaufen.
Beispielsweise kann der Querschnitt des ersten Bereichs und/oder der Kühlrippe entlang der gesamten Länge des ersten Bereichs entlang der Längsachse des Verbindungselements im Wesentlichen konstant bleiben. Hierdurch ergibt sich eine einfache Herstellungsmöglichkeit des ersten Bereichs in einem Stranggussprozess, Extrusionsprozess, oder ähnlicher kontinuierlicher Herstellungsverfahren, bei denen ein Erzeugnis (beispielsweise ein Halbzeug) in mit konstantem Querschnitt entlang einer Längsrichtung hergestellt wird. In einer Ausführungsform kann sich die Kühlrippe beispielsweise im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des ersten Bereichs erstrecken. Die Kühlrippe kann auch entlang der Längsachse des Verbindungselements unterbrochen sein. Die von dem ersten Bereich abstehende Kühlrippe kann also eine Lücke aufweisen. Hierdurch kann die Oberfläche der Kühlrippe weiter gesteigert werden.
In einer Ausführungsform sind mehrere derartige Kühlrippen an dem ersten Bereich angeordnet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind Kühlrippen umlaufend um den ersten Bereich herum angeordnet. Hiermit kann insbesondere gemeint sein, dass im Querschnitt senkrecht zur Längsachse des Verbindungselements allseitig abstehende Kühlrippen vorgesehen sind. Beispielsweise können zumindest 5, 10, 15 und/oder mehr Kühlrippen an dem ersten Bereich angeordnet sein.
Die Kühlrippen können sich über den Umkreis des ersten Bereichs im Wesentlichen regelmäßig, d. h. mit zueinander im Wesentlichen gleichen Winkelabschnitten verteilen. Auch können die Kühlrippen um den ersten Bereich herum verschieden nah aneinander angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform können sich die Kühlrippen zumindest eines der Verbindungselemente voneinander in ihrer Länge senkrecht zur Längsachse des Verbindungselements unterscheiden.
Zur Beschreibung der Kühlrippenverteilung um den ersten Bereich können zumindest zwei Kreisabschnitte des Querschnitts des ersten Bereichs definiert werden. Die Kreisabschnitt sind beispielsweise um den Mittelpunkt, beispielsweise den geometrischen Schwerpunkt des Querschnitts des ersten Bereichs angeordnet. Beispielsweise kann der erste Bereich in zwei halbkreisförmige Kreisabschnitte halbiert werden. Auch können andere Kreisabschnitte definiert werden, beispielsweise ein erste Kreisabschnitt von 90° und ein zweiter mit 270°, welche sich nicht überlappen und jeweils einen zusammenhängenden Kreisabschnitt definieren. Auch können mehr Kreisabschnitte als zwei definiert werden. Die Eigenschaften der Kühlrippen können nun zwischen den Kreisabschnitten verglichen werden. Die Eigenschaften der Kühlrippen können sich zwischen zwei gegebenen Kreisabschnitten unterscheiden.
Beispielhafte Eigenschaften der Kühlrippen in einem Kreisabschnitt sind die Länge der längsten Kühlrippe, die Fläche der größtflächigen Kühlrippe, die Anzahl der Kühlrippen, die durchschnittliche Länge der Kühlrippen, die durchschnittliche Querschnittsfläche der Kühlrippen, die durchschnittliche Umrisslänge der Kühlrippen.
Der Querschnitt des ersten Bereichs des gegenständlichen Verbindungselements lässt sich nun der Einfachheit halber in zwei, einen ersten und einen zweiten, jeweils 180° umspannende, einander nicht überlappende Kreisabschnitte einteilen. Die beiden Kreisabschnitte sind in diesem Falle also Halbkreise. Gegenständlich können die Kühlrippen im Querschnitt für zumindest eine derartige Aufteilung des Querschnitts des ersten Bereichs des Verbindungselements in dem ersten Kreisabschnitt zahlreicher, länger, höherflächig und/oder länger in ihrem Umriss sein als die Kühlrippen in dem zweiten Kreisabschnitt.
Die Eigenschaften Länge, Fläche, Umrisslänge können hierbei über die Kühlrippen in dem jeweiligen Kreisabschnitt beispielsweise gemittelt oder summiert werden.
Die Abgrenzung zwischen einer jeweiligen Kühlrippe und dem Rest des ersten Bereichs des Verbindungselements im Querschnitt kann beispielsweise so vorgenommen werden, dass der Querschnitt des ersten Bereichs mit einer konvexen Fläche mit maximaler Fläche gefüllt wird. Die konvexe Fläche ist vollständig innerhalb des Querschnitts des ersten Bereichs enthalten. Die konvexe Fläche und der Umriss des Querschnitts berühren sich in zwei oder mehr Punkten. Die Teile des Querschnitts des ersten Bereichs, welche nicht innerhalb dieser konvexen Fläche liegen, können als Kühlrippen angesehen werden. Diese Definition einer Kühlrippe im Querschnitt kann für alle Aspekte des Gegenstands herangezogen werden.
Durch die Dimensionierung der Kühlrippen lässt sich der Querschnitt des ersten Bereichs formen. Hierbei kann wieder zum einen die Einhüllende des Querschnitts des ersten Bereichs betrachtet werden. Durch die verschiedenen langen, breiten, voneinander beabstandeten oder anderweitig verschiedenen Kühlrippen kann eine asymmetrische Form der Einhüllenden erreicht werden. Insbesondere kann dies eine, asymmetrische, rotationsasymmetrische, achsasymmetrische, oder anderweitig von einer symmetrischen Form abweichende Form der Einhüllenden sein.
Auch kann hierbei der tatsächliche Querschnitt des ersten Bereichs betrachtet werden. Auch dieser kann durch die in ihrer Länge voneinander verschiedenen Kühlrippen eine asymmetrische Form aufweisen. Insbesondere kann der Querschnitt eine asymmetrische, rotationsasymmetrische, achsasymmetrische, oder anderweitig von einer symmetrischen Form abweichende Form aufweisen.
Der Querschnitt des ersten Bereichs kann größer sein als der Querschnitt des zweiten Bereichs. Der Querschnitt ist hierbei im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Verbindungselements zu bestimmen. Ein größerer Querschnitt geht unter anderem mit einem erhöhten Materialvolumen einher und damit mit einer erhöhten Wärmekapazität des Verbindungselements.
Der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente kann im Wesentlichen konstant entlang der Längsachse des Verbindungselements sein. Der Querschnitt des zweiten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente, insbesondere des Verbindungselements, kann im Wesentlichen konstant entlang der Längsachse des Verbindungselements sein.
Für ein Verbindungselemente lässt sich eine Steckrichtung definieren. Diese kann insbesondere im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Verbindungselements definiert sein und sich ausgehend von dem ersten Bereich zum zweiten Bereich des Verbindungselements erstrecken.
In der ersten Stirnfläche des Verbindungselements kann erstes Befestigungselement angeordnet sein.
Das erste Befestigungselement kann insbesondere als eine erste Ausnehmung geformt sein. Diese kann sich dazu eignen, einen Anschlussbolzen aufzunehmen. Die erste Ausnehmung kann sich parallel zur Längsachse des Verbindungselements in Richtung des Mittenbereichs des Verbindungselements erstrecken. Die erste Ausnehmung kann einen im Wesentlichen runden Querschnitt haben, auch kann der Querschnitt elliptisch, eckig, insbesondere dreieckig, viereckig, fünfeckig oder mehreckig geformt sein.
Der Querschnitt der erste Ausnehmung kann entlang der Längsachse im Wesentlichen konstant sein. Auch kann sich der Querschnitt insbesondere entlang der Längsachse in Richtung des Mittenbereichs des Verbindungselements verjüngen, insbesondere linear, sodass der Querschnitt mit zunehmender Eindringtiefe der ersten Ausnehmung in den ersten Bereich des Steckverbinders linear abnimmt. Der Querschnitt einer ersten Ausnehmung kann senkrecht zur Erstreckungsrichtung der ersten Ausnehmung, beispielsweise senkrecht zur Längsachse des Verbindungselements, zu allen Seiten gleichmäßig abnehmen. Auch kann der Querschnitt in einer Richtung senkrecht zur Längsachse stärker abnehmen als in einer anderen Richtung. Insbesondere kann auf diese Art eine Asymmetrie der ersten Ausnehmung erreicht werden, die ein Einstecken eines entsprechend geformten Bolzens nur in einer Winkelstellung um die Längsachse des Verbindungselements erlaubt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Ausnehmung konisch geformt. Als erstes Befestigungselement kann beispielsweise ein Sackloch vorgesehen sein, insbesondere mit einem Innengewinde. Das Sackloch kann sich ausgehend von der Stirnfläche ausgehend in das Verbindungselement hinein erstrecken.
Auch kann in der ersten Ausnehmung zumindest eines der Verbindungselemente ein Sackloch vorgesehen sein. Insbesondere kann in dem Sackloch ein Gewinde vorgesehen sein. Das Sackloch kann in dem ersten Bereich enden. Auch ist es in manchen Fällen möglich, dass das Sackloch in den zweiten Bereich hineinragt. Das Sackloch, insbesondere mit Gewinde, ermöglicht eine feste Verschraubung eines Anschlusselements wie beispielsweise eines Anschlussbolzens in der ersten Ausnehmung. Ein hoher Anpressdruck zwischen Bolzen und ersten Ausnehmung kann erreicht werden. Somit kann ein besonders niederohmiger Übergang zwischen einem Anschlussbolzen und dem Verbindungselement hergestellt werden.
Das erste Befestigungselement kann alternativ zu einer Ausnehmung ebenfalls ein Bolzen, ein Gewindebolzen und/oder eine Öse oder ein anderes, insbesondere von der Stirnfläche wegweisendes Befestigungselement angeordnet sein. Das Befestigungselement kann sich beispielsweise in Längsrichtung des Verbindungselements erstrecken.
An dem Verbindungselement kann ein Anschlusselement befestigt werden. Beispielsweise kann das Anschlusselement ein Anschlussbolzen sein. Auch kann das Anschlusselement beispielsweise eine Stromschiene und/oder ein Kabelschuh sein. Insbesondere der erste Bereich des Verbindungselements kann dazu dienen, ein Anschlusselement damit zu verbinden. Weist beispielsweise das Verbindungselement eine Ausnehmung mit Innengewinde auf, kann ein Anschlusselement, welches ein Durchgangsloch aufweist, damit verbunden, insbesondere verschraubt werden.
Das Verbindungselement kann auf verschiedene Arten und Weisen mit Anschlusselement verbunden werden. Diese sind, wie oben beispielhaft aufgeführt, eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise mittels einer Verschraubung. Auch möglich ist eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise mittels Verschweißen, eines Lötvorganges, oder anderer stoffschlüssiger Fügeverfahren.
Insbesondere in Kombination mit einer sich verjüngenden, insbesondere konischen Ausnehmung kann ein sich ebenfalls verjüngender, insbesondere konischer Anschlussbolzen in der Ausnehmung mittels des Gewindes im Sackloch und einer Schraube dauerhaft fest und gut leitend verbunden werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungselement an seiner zweiten Stirnfläche ein zweites Befestigungselement auf.
Das zweite Befestigungselement kann beispielsweise eine zweite Ausnehmung sein. Die zweite Ausnehmung kann ohne Vorliegen der oben beschriebenen ersten Ausnehmung an dem Verbindungselement vorgesehen sein. Die zweite Ausnehmung kann sich insbesondere hin zum Mittenbereich verjüngen. Die zweite Ausnehmung kann auch einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt entlang der Längsachse des Verbindungselements aufweisen. Die zweite Ausnehmung kann auch ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, beispielsweise an der inneren Mantelfläche der zweiten Ausnehmung, in aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung können insbesondere in der zweiten Ausnehmung zumindest einer oder mehrere Federkontakte vorgesehen sein.
Das zweite Befestigungsmittel kann beispielsweise alternativ zu einer zweiten Ausnehmung auch ein Bolzen, Gewindebolzen o. ä. sein. Insbesondere kann der zweite Bereich selbst als Bolzen fungieren.
Der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente kann beispielsweise als Stift geformt sein.
Der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente kann als Buchse geformt sein, insbesondere als Hülse mit Boden. Beispielsweise kann die Buchse eine Öffnung aufweisen. Die Öffnung kann als die oben beschriebene zweite Ausnehmung geformt sein.
Beispielsweise kann an dem zweiten Bereich, insbesondere der zweiten Stirnfläche, eine Führungsspitze angeordnet sein. Eine Führungsspitze kann sich in Richtung der Längsachse des Verbindungselements über die zweite Stirnfläche hinaus erstrecken. Die Führungsspitze weist einen geringeren Durchmesser auf als der Bereich des zweiten Bereichs auf der der Führungsspitze abgewandten Seite der Stirnfläche. Insbesondere kann die Führungsspitze eine Erhebung, insbesondere eine Verdickung und/oder eine Vertiefung, Insbesondere eine umläufige Verdickung und/oder Vertiefung aufweisen. Eine Verdickung und/oder Vertiefung kann dazu dienen, ein Element auf der Führungsspitze zu befestigen.
Insbesondere kann auf dem stirnseitigen Ende des zweiten Bereichs, insbesondere auf der Führungsspitze, eine Kappe aus einem nichtleitenden Material angeordnet sein. Diese kann insbesondere kraft und/oder formschlüssig an der dem zweiten Bereich, insbesondere an der Führungsspitze angeordnet sein. Insbesondere kann eine Vertiefung und/oder Verdickung der Führungsspitze in eine Verdickung und/oder Vertiefung der Kappe eingreifen. Die Kappe kann beispielsweise aus Kunststoff, Silikon und/oder einem anderen nichtleitenden Material geformt sein. Insbesondere kann die Kappe zumindest im Übergang zu dem zweiten Bereich im Wesentlichen den gleichen Querschnitt haben, wie der an die Kappe angrenzende Bereich des Verbindungselements. Somit kann eine Kante am Übergang zwischen Kappe und Verbindungselement verhindert werden. Auch kann die Kappe einen geringeren Querschnitt als der zweite Bereich des Verbindungselements im Bereich des Verbindungselements, der an die Kappe angrenzt, aufweisen. Die dem Verbindungselement in abgewandte Stirnfläche der Kappe kann im Wesentlichen flach sein, auch kann eine abgerundete Form der Stirnfläche vorgesehen sein. Der gegenständliche Steckverbinder kann sowohl als Teil eines Steckers als auch als Teil einer Buchse fungieren. Sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich können jeweils als eine Ausnehmung und/oder als ein Steckelement geformt sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der erste Bereich zumindest eines der Verbindungselemente stranggepresst und/oder extrudiert sein. Hierbei kann beispielsweise die Querschnittsform des ersten Bereichs des Verbindungselements definiert werden. Auf diese Art kann beispielsweise ein Querschnitt mit einer oder mehreren Kühlrippen erreicht werden.
Die Herstellung eines Bereichs, insbesondere des ersten Bereichs, zumindest eines der Verbindungselemente auf diese Art und Weise ermöglicht eine besonders günstige Herstellungsart. Hierbei wurde erkannt, dass der erste Bereich wenige oder im Wesentlichen keine Variation des Querschnitts entlang der Längsachse des Verbindungselements benötigt. Dementsprechend eignet sich ein Herstellungsverfahren wie oben genannt, um auf günstige Art und Weise einen ersten Bereich mit komplexen Querschnitt, welcher entlang der Längsachse des Verbindungselements im Wesentlichen konstant ist, herzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente gegossen, tiefgezogen und/oder kaltfließgepresst sein.
Gegenständlich wurde erkannt, dass der zweite Bereich des Verbindungselements regelmäßig mit den standardisierten Anschlussgeometrie von Ladesteckern in Verbindung gebracht werden können müssen. Deshalb muss der zweite Bereich des Verbindungselements oft eine komplexe Form aufweisen, welche sich entlang der Längsachse des Verbindungselements verändern kann. Ein Strangpressen oder Extrudieren, wie es beispielsweise für den ersten Bereich günstig ist, ist somit für den zweiten Bereich des Verbindungselements weniger gut geeignet. Stattdessen kann eine der oben genannten Herstellungsmethoden verwandt werden, um die komplexe Form zu realisieren. Auch wird das Material des zweiten Bereichs oft härter gewählt werden als das des zweiten Bereichs. Beispielsweise kann ja der zweite Bereich aus Kupfer geformt sein und der erste Bereich aus Aluminium. Auch für derart harte Materialien sind die oben für den zweiten Bereich genannten Verfahren besser geeignet als die für den ersten Bereich genannten.
In einem Ausführungsbeispiel kann der erste Bereich und der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente stoffschlüssig mit dem ersten Bereich des Verbindungselements verbunden sein. Insbesondere kann die Verbindung zwischen erstem und zweitem Bereich des Verbindungselements mittels einer Schweißzone realisiert sein. Die Schweißzone kann insbesondere eine Reibeschweißzone, insbesondere eine Rotationsreibschweißzone und/oder eine Ultraschallschweißzone, und/oder eine Widerstandsschweißzone sein.
Durch die stoffschlüssige, insbesondere verschweißte Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich des Verbindungselements wird eine besonders gute thermische und elektrische Leitfähigkeit zwischen den beiden Bereichen sichergestellt. Insbesondere die thermische Leitfähigkeit ist gegenständlich von hoher Bedeutung, da Wärme, welche in einem der beiden Bereiche, beispielsweise im zweiten Bereich, entsteht, in den anderen der beiden Bereiche, beispielsweise den ersten Bereich, transportiert werden muss. Der Wärmetransport innerhalb des Verbindungselements ermöglicht eine erhöhte insgesamte Wärmeaufnahmefähigkeit. Auch kann der Wärmetransport zwischen verschiedenen Bereichen des Verbindungselements besonders günstig sein, wenn ein Bereich dazu besonders geeignet ist, Wärme abzugeben. Beispielsweise kann der erste Bereich durch einen erhöhten Querschnitt oder Kühlrippen besonders geeignet sein, um Wärme in die Umgebung abzugeben. Wenn nun im zweiten Bereich Wärme entsteht, muss diese möglichst ungehindert zu dem ersten Bereich gelangen, um dort abgegeben zu werden. Die stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bereichen ermöglicht dies mit besonders geringem thermischen Widerstand und ist somit besonders förderlich für die Funktion des gegenständlichen Verbindungselements. Gegenständlich wurde erkannt, dass eine zweiteilige Herstellung mit verschiedenen Materialien überraschenderweise günstiger ist als eine einstückige Herstellung aus einem zusammenhängenden Vollmaterial. Es wurde erkannt, dass häufig zumindest einer der beiden Bereiche des Verbindungselements eine für sich genommen simple Form annimmt. Somit kann zumindest für diesen einen Bereich eine für sich genommen sehr günstige Herstellung als Massenware gewählt werden. Der zusätzliche Schritt der Verschweißung wird überraschenderweise mehr als aufgewogen durch die vereinfachte Herstellung der nun separat voneinander zu erstellenden Bereiche des Verbindungselements.
Der erste und/oder der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente kann aus einem Vollmaterial gebildet sein.
Der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente kann zumindest bereichsweise oder vollständig einen geringeren Querschnitt als der erste Bereich des Verbindungselements aufweisen.
Für einen Bereich des gegenständlichen Verbindungselements lässt sich eine Mittelachse definieren. Diese kann beispielsweise parallel zur Längsachse des Verbindungselements verlaufen. Insbesondere kann die Mittelachse durch eine Mitte und/oder nahe einer Mitte zumindest eines Teils der Querschnitte des jeweiligen Bereichs des Verbindungselements verlaufen. Der Querschnitt ist hierbei ein Schnitt senkrecht zur Längsachse des Verbindungselements und/oder senkrecht zur Längsachse des jeweiligen Bereichs des Verbindungselements, dessen Querschnitt bestimmt wird. Beispielsweise kann die Mitte des Querschnitts als das geometrische Massezentrum des Querschnitts definiert sein.
Die Mitte des Querschnitts kann beispielsweise auch als die Mitte der Einhüllenden des Querschnitts bestimmt werden. Beispielsweise kann, wenn der erste Bereich Kühlrippen umfasst, die Mittelachse mit Veränderungen der Kühlrippenlänge verlagert werden.
Für den ersten Bereich und genauso für den zweiten Bereich des Verbindungselements lässt sich jeweils eine Mittelachse definieren.
Der zweite Bereich kann zentral mit dem ersten Bereich verbunden sein.
Beispielsweise kann die Mittelachse des ersten Bereichs und die des zweiten Bereichs im Wesentlichen miteinander übereinstimmen. Der zweite Bereich kann auch exzentrisch an dem ersten Bereich angeordnet sein. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass die Mittelachse des zweiten Bereichs gegenüber der Mittelachse des ersten Bereichs beabstandet ist, insbesondere senkrecht zur Mittelachse zumindest eines der Bereiche und/oder senkrecht zur Längsachse des Steckbolzens und/oder eines der Bereiche des Steckbolzens beabstandet ist.
Falls der erste Bereich Kühlrippen aufweist, können diese beispielsweise an der Seite des ersten Bereichs, zu der der zweite Bereich verlagert ist, kürzer sein als an anderen Seiten des ersten Bereichs. Auch können Kühlrippen nur an der von dem zweiten Bereich weiter entfernten Seite des ersten Bereichs angeordnet sein. Auf diese Art und Weise kann die Abgabe von Wärme zu der Seite gesteuert werden, welche weiter vom zweiten Bereich entfernt ist.
In einem Ausführungsbeispiel kann bei zumindest einem der Verbindungselemente das erste Befestigungselement, beispielswiese die erste Ausnehmung, welche in der ersten Stirnfläche angeordnet ist, exzentrisch zur Mittelachse des ersten Bereichs angeordnet sein.
Auch die Ausnehmung im ersten Bereich eines Verbindungselements kann also exzentrisch zur Mittelachse des ersten Bereichs in dem ersten Bereich des Verbindungselements angeordnet sein. Auf diese Weise kann, ähnlich zur exzentrischen Positionierung des zweiten Bereichs am ersten Bereich, eine Anpassung an einen vorgegebenen Abstand von Anschlusselementen wie beispielsweise Anschlussbolzen erreicht werden. Auch können eventuell in der Ausnehmung positionierte Elemente in ihrem Abstand zueinander eingestellt werden. Insbesondere kann die Ausnehmung zumindest eines Verbindungselements exzentrisch nach außen in dem ersten Bereich versetzt sein, sodass diese einen größeren Abstand zu einem anderen Verbindungselement des Ladekabelsteckverbinders aufweist, als sie bei einer zentralen Anordnung hätte.
Die Ausnehmung und der zweite Bereich können relativ zur Mittelachse des ersten Bereichs in die im Wesentlichen gleiche Richtung versetzt sein. Auch können diese beiden in verschiedene, insbesondere in entgegengesetzte Richtung versetzt sein. Beispielsweise kann der zweite Bereich eines Verbindungselements einem anderen Verbindungselement des Ladekabelsteckverbinders durch seine exzentrische Anordnung am ersten Bereich angenähert sein, während die Ausnehmung dem anderen Verbindungselement durch ihre exzentrische Anordnung am ersten Bereich des Verbindungselements beabstandet ist.
Der erste Bereich des Verbindungselements kann neben der ersten Stirnfläche eine weitere Stirnfläche aufweisen. Diese weitere Stirnfläche kann im Wesentlichen abgewandt von der ersten Stirnfläche ausgerichtet sein. Die weitere Stirnfläche weist in Richtung des zweiten Bereichs. Die weitere Stirnfläche kann im Wesentlichen flach geformt sein. Möglich ist auch eine von einer flachen Form abweichende Oberfläche der weiteren Stirnfläche, beispielsweise eine abgerundete Form, eine zugespitzte Form, insbesondere eine kegelförmige, gestufte und/oder satteldachförmige Zuspitzung oder eine andere Oberflächenform der weiteren Stirnfläche.
In einer Ausführungsform ist zumindest eines der Verbindungselemente zumindest teilweise beschichtet. Insbesondere kann eine metallische Beschichtung vorteilhaft sein, um beispielsweise Kontaktkorrosion zu vermeiden, Übergangswiderstände zu reduzieren und/oder den Steckverbinder langlebiger zu machen. Beispielsweise kann ein Verbindungselement mit Silber, Gold, Kupfer, Aluminium, Nickel und/oder weiteren Metallen und/oder Legierungen hiervon beschichtet werden. Die Beschichtung kann das Verbindungselement im Wesentlichen vollständig einkleiden oder auch nur an ausgesuchten Bereichen angebracht werden. Beispielsweise kann eine Beschichtung in der ersten Ausnehmung und/oder in dem zweiten Bereich des Verbindungselements angebracht werden. Auch ist es möglich, einen Steckbolzen zumindest bereichsweise mit einer doppelten Beschichtung zu versehen, beispielsweise mit einer inneren Nickelschicht und einer äußeren Silberschicht.
In einer Ausführungsform ist der zweite Bereich unternickelt versilbert, während der erste Bereich lediglich versilbert ist.
In einer Ausführungsform ist die Beschichtung zumindest eines der Verbindungselemente nur auf dem zweiten Bereich des Verbindungselements angeordnet. Auch kann das Verbindungselement im Wesentlichen vollständig beschichtet sein.
Beispielsweise kann der zweite Bereich aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet sein und mit einer Beschichtung, beispielsweise einer Silberbeschichtung, beispielsweise einer unternickelten Silberbeschichtung, beschichtet sein.
Der erste Bereich kann frei von Beschichtung sein oder mit einer anderen Beschichtung als der zweite Bereich beschichtet sein.
Der erste Bereich kann beispielsweise nur im Bereich eines Befestigungselements beschichtet sein. Beispielsweise kann der erste Bereich in der Region der ersten Ausnehmung beschichtet sein. Die restlichen Regionen des ersten Bereichs können beispielsweise frei von Beschichtung sein.
Der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente kann beispielsweise zumindest teilweise einen runden Querschnitt, einen ovalen, elliptischen, eckigen, insbesondere dreieckigen, viereckigen, vieleckigen, oder anderweitig geformten Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt des zweiten Bereichs kann im Wesentlichen entlang der Längsachse konstant sein. Auch kann der Querschnitt des zweiten Bereichs variieren. Insbesondere kann sich der Querschnitt des zweiten Bereichs sich beispielsweise zum Mittenbereich hin, insbesondere im Mittenbereich vergrößern, beispielsweise stufig vergrößern.
Insbesondere kann der Querschnitt des zweiten Bereichs also im Mittenbereich, im Übergang zum ersten Bereich einen erhöhten Querschnitt aufweisen. Hierdurch erhöht sich die mechanische Stabilität des Übergangs. Im Mittenbereich kann darüber hinaus eine Vertiefung, beispielsweise eine umläufige Nut vorgesehen sein. Insbesondere kann eine Dichtung, beispielsweise ein Dichtungsring um den zweiten Bereich vorgesehen sein, insbesondere im Bereich des erhöhten Querschnitts, insbesondere in der umläufigen Nut.
Der gegenständliche Steckverbinder kann ein Gehäuse umfassen.
Das Gehäuse kann aus einem nichtleitenden Material geformt sein. Beispielsweise kann das Gehäuse aus einem Kunststoff geformt sein, insbesondere aus einem Kunststoff, der sich für hohe Temperaturen eignet und/oder eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist (Hochtemperatur-Kunststoff). Beispielsweise kann Polyamidimid, Polysulfon, Polyethersulfon, PA6GF15, UL94 oder ein ähnlich hitzebeständiger Kunststoff zum Einsatz kommen. Das Gehäuse kann auch zumindest teilweise aus anderen nichtleitenden Materialien wie Keramik oder Glas geformt sein.
Das Gehäuse des Ladekabelsteckverbinders und/oder das Gehäuse der Ladebuchse kann einstückig gebildet sein, beispielsweise gegossen und/oder gespritzt sein. Auch ist es möglich, dass das jeweilige Gehäuse aus mehreren Teilen aufgebaut ist. Die einzelnen Teile können beispielsweise verschraubt, verklebt, verschweißt oder in anderer Art und Weise aneinander und/oder weiteren Elementen befestigt werden. Eventuell an dem Ladekabelsteckverbinder und/oder der Ladebuchse angeordnete Dichtungen können beispielsweise in einem Zwei-Komponenten-Spritzguss Verfahren gemeinsam mit anderen Teilen des jeweiligen Gehäuses hergestellt werden. Auch können Dichtungen als separate Bauteile an dem Gehäuse angeordnet werden.
Der Ladekabelsteckverbinder kann ein einziges Verbindungselement umfassen. Auch kann der Ladekabelsteckverbinder zumindest zwei Verbindungselemente aufweisen.
Die Verbindungselemente des Ladekabelsteckverbinders können in dem Gehäuse relativ zueinander und/oder relativ zu dem Gehäuse fixiert sein. Insbesondere können die Verbindungselemente derart fixiert sein, dass die Längsachsen zumindest zweier Verbindungselemente im Wesentlichen parallel zueinander sind. Das Gehäuse kann die Steckbolzen derart fixieren, dass diese sich nicht ohne Verformung und/oder Beschädigung des Gehäuses relativ zueinander bewegen können.
Im Falle einer exzentrischen Anordnung des zweiten Bereichs am ersten Bereich des zumindest einen Verbindungselements ist es insbesondere in einer Anordnung umfassend zwei oder mehr Verbindungselemente möglich, dass die Mittelachsen der ersten Bereiche weiter voneinander entfernt sind als die Mittelachsen der zweiten Bereiche. Auch können die Mittelachsen der der zweiten Bereiche weiter voneinander entfernt sein als die Mittelachsen der ersten Bereiche.
Eine Entfernung zwischen zwei Achsen, insbesondere Mittelachsen, kann hierbei als die kürzeste mögliche Verbindung zwischen zwei Achsen definiert sein.
Die Mittelachsen der zweiten Bereiche zumindest zweier Verbindungselemente können beide von der Mittelachse des ersten Bereichs des jeweiligen Verbindungselements beabstandet sein. Auch kann nur der zweite Bereich eines der Verbindungselemente exzentrisch an dem ersten Bereich des Verbindungselements angeordnet sein, während der oder die anderen Verbindungselementen einen ersten und zweiten Bereich mit jeweils im Wesentlichen gleicher Mittelachse aufweisen. Die Mittelachsen der ersten Bereiche und der zweiten Bereiche der zumindest zweier Verbindungselemente können im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Die Mittelachsen der zweiten Bereiche können einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als die Mittelachsen der ersten Bereiche der zumindest zwei Verbindungselemente.
Die Mittelachse des ersten Bereichs und die des zweiten Bereichs können zueinander parallel sein. Auch können die beiden Mittelachsen gegeneinander verkippt sein.
Eine exzentrische Anordnung des zweiten Bereichs am ersten Bereich ermöglicht neben einer besseren Wärmeabfuhr und Spannungsresistenz insbesondere auch eine relative Positionierung der Mittelachsen der beiden Bereiche (des ersten und des zweiten) zueinander. Insbesondere kann so beispielsweise ein Teil einer Anpassung zwischen zwei verschiedenen Steckgeometrien erreicht werden. Eine Steckgeometrie kann auf der Seite der zweiten Bereiche angeschlossen werden, eine andere auf der Seite des ersten Bereichs der Verbindungselemente. Durch eine exzentrische Anordnung können unterschiedliche Abstände zwischen Verbindungspunkten auf Seiten des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs ausgeglichen werden.
Auch können die geometrischen Abstände innerhalb des Ladekabelsteckverbinders durch die exzentrische Anordnung des zweiten Bereichs am ersten Bereich beeinflusst werden. Mittels der exzentrischen Anordnung des zweiten Bereichs am ersten Bereich kann der zweite Bereich eines ersten Verbindungselements dem zumindest eines anderen Verbindungselements angenähert werden oder von diesem entfernt werden, ohne, dass sich die relative Position der ersten Bereiche der Verbindungselemente zueinander verändert. Gleiches gilt umgekehrt für die Position der zweiten Bereiche der Verbindungselemente. Der zweite Bereich eines ersten Verbindungselements kann durch eine exzentrische Anordnung beispielsweise möglichst weit von dem zweiten Verbindungselement beabstandet werden, insbesondere von dem zweiten Bereich des zweiten Verbindungselements. Auch kann der zweite Bereich eines ersten Verbindungselements dem zumindest einen weiteren Verbindungselement des Steckverbinders möglichst stark angenähert werden.
Gleichermaßen ist es möglich, bei in Wesentlichem konstantem Abstand der ersten Bereiche zueinander den Abstand der ersten Bereiche zueinander durch die exzentrische Anordnung des zweiten Bereichs am ersten Bereich zu variieren. Auch die ersten Bereiche können auf diese Weise angenähert oder beabstandet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die zweiten Bereiche der zumindest zwei Verbindungselemente jeweils in Richtung des/ der anderen Verbindungselements exzentrisch angeordnet. Auf diese Art und Weise sind die ersten Bereiche, bei gegebenem Abstand der zweiten Bereiche zueinander, möglichst weit voneinander beabstandet. Anders ausgedrückt haben die zweiten Bereiche bei gegebenem Abstand der ersten Bereiche einen möglichst geringen Abstand zueinander.
Die zumindest zwei Verbindungselemente sind im Ladekabelsteckverbinder voneinander beabstandet. Insbesondere sind die Verbindungselemente im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse zumindest eines der Verbindungselemente voneinander beabstandet.
Die Längsachsen der Verbindungselemente sind im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Auch können die Steckrichtungen der Verbindungselemente im Wesentlichen parallel zueinander sein. Die Steckrichtungen und/oder Längsachsen können gegeneinander auch verkippt sein.
Durch die exzentrische Anordnung der zweiten Bereiche der zumindest zwei Verbindungselemente können die zweiten Bereiche der Verbindungselemente bei gleichbleibendem Abstand der ersten Bereiche einander annähern. Auch können die zweiten Bereiche voneinander durch die exzentrische Anordnung voneinander beabstandet werden. Bei einem gegebenen Steckergesicht kann insbesondere durch den geringeren Abstand der Mittelachsen der zweiten Bereiche zueinander verglichen mit dem Abstand der Mittelachsen der ersten Bereiche zueinander erreicht werden, dass Wärme über die ersten Bereiche möglichst gut abgeführt werden kann. Die Beabstandung der ersten Bereiche führt zu einer geringen Stauung von Wärme zwischen den Verbindungselemente. Auch können die Ausnehmungen der ersten Bereiche möglichst weit voneinander beabstandet werden, was weiter zu einer räumlichen Verteilung von warmen Elementen führt.
Falls an dem ersten Bereich zumindest eines der Verbindungselemente Kühlrippen angeordnet sind, können diese nur auf einer Seite angeordnet sein, welche von dem zumindest einen weiteren Verbindungselement wegweist. Die Seite des ersten Bereichs, welche zu dem zumindest einen weiteren Verbindungselement weist, kann also frei von Kühlrippen sein. Auch können die Kühlrippen des ersten Bereichs im Wesentlichen auf allen Seiten des ersten Bereichs angeordnet sein. In diesem Falle können beispielsweise die Kühlrippen, welche von dem zumindest einen weiteren Verbindungselement weg weisen, zahlreicher, länger, höherflächig und/oder höhervolumig sein als die Kühlrippen, welche von dem zumindest einem weiteren Verbindungselemente wegweisen. Auch können die Kühlrippen beispielsweise im Wesentlichen gleich lang sein.
Falls zumindest zwei Verbindungselemente Kühlrippen in ihrem jeweiligen ersten Bereich aufweisen, können diese auf der von dem zumindest einen weiteren Verbindungselement weg gerichteten Seite des ersten Bereichs zahlreicher, länger, höherflächig und/oder höhervolumig gestaltet sein als auf der Seite, welche zu den jeweils anderen Verbindungselementen hin weisen.
Im Falle längerer, höherflächiger und/oder höhervolumiger Kühlrippen einer ersten Seite als auf einer zweiten Seite kann hiermit hier und in allen weiteren Ausgestaltungen gemeint sein, dass die Kühlrippen über die jeweilige Seite gemittelt und/oder auch in ihrer Summe über die jeweilige Seite länger und/oder höhervolumig sind. Die zwei Seiten des ersten Bereichs eines ersten Verbindungselements können definiert werden, indem eine Ebene durch die Mittelachse des ersten Bereichs gelegt wird, welche parallel zur Mittelachse ausgerichtet ist und senkrecht zum Distanzvektor von der Mittelachse des ersten Bereichs des ersten Verbindungselements zur Mittelachse eines ersten Bereichs eines zweiten Verbindungselements. Die so definierte Ebene trennt den ersten Bereich des ersten Verbindungselements in eine dem zweiten Verbindungselement zugewandte und eine dem zweiten Verbindungselement abgewandte Seite. Diese zwei Seiten sind in der Querschnittsansicht des ersten Bereichs des Verbindungselements jeweils Kreisabschnitte von 180°, welche einander nicht überlappen.
Auch können beispielsweise Kühlrippen nur an der von den zumindest einem weiteren Verbindungselement wegweisenden Seite angeordnet sein.
Durch die Variation der Kühlrippenverteilung zwischen verschiedenen Seiten des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente kann die Wärmeabgabe in die gewünschte Richtung gesteuert werden. Im Falle mehrerer Verbindungselemente kann die Wärme insbesondere in Richtungen abgegeben werden, welche von den jeweils anderen Verbindungselementen wegweisen.
Die Kühlrippen zumindest eines der Verbindungselemente können also in asymmetrischer Art und Weise um den ersten Bereich des Verbindungselements herum angeordnet sein. Asymmetrisch kann hierbei insbesondere punktasymmetrisch, rotationsasymmetrisch, achsasymmetrisch oder in anderer Weise asymmetrisch sein. Hier und im Rest der Beschreibung zeigt eine spezifische „A“- Symmetrie wie beispielsweise eine Punktasymmetrie an, dass die entsprechende Symmetrie nicht vorliegt, also beispielsweise keine Punktsymmetrie. Dies dient der Optimierung des Wärmetransports aus dem gegenständlichen Ladekabelsteckverbinder heraus. Die ersten und/oder die zweiten Stirnflächen der Verbindungselemente können im Wesentlichen miteinander in Längsrichtung abschließen. Die Stirnflächen können also zueinander in einer Richtung senkrecht zur Längsachse, Mittelachse und/oder Steckrichtung zumindest eines der Verbindungselemente fluchten. Auch können die Verbindungselemente gegeneinander entlang der Längsachse versetzt sein.
Die Verbindungselemente können insbesondere gleich lang sein. Auch möglich sind verschiedene Längen. Beispielsweise können die ersten Bereiche zumindest zweier Verbindungselemente verschiedene Längen aufweisen, insbesondere derart, dass die Ausnehmungen entlang der Längsachse gegeneinander versetzt sind, während zumindest ein Teil restlichen Bereiche der Verbindungselemente, beispielsweise die zweite Stirnflächen, zueinander entlang der Längsachse nicht versetzt sind.
In einer Ausführungsform sind die zumindest zwei Verbindungselemente des Steckverbinders im Wesentlichen identisch in Ihrer Form. In einer anderen Ausführungsform sind die Verbindungselemente im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander aufgebaut. Die gedachte Spiegelfläche, an der die Verbindungselemente gespiegelt werden, kann hierbei insbesondere parallel zur Längsrichtung zumindest eines der Verbindungselemente verlaufen.
Das Gehäuse kann die zumindest zwei Verbindungselemente zueinander fixieren. Hierfür umschließt das Gehäuse die Verbindungselemente zumindest teilweise. Das Gehäuse kann insbesondere an den äußeren Mantelflächen der ersten Bereiche der Verbindungselemente angreifen. Das Gehäuse kann auf den Mantelflächen der ersten Bereiche der Verbindungselemente anliegen. Insbesondere umschließt das Gehäuse die ersten Bereiche der Verbindungselemente im wesentlichen vollflächig. Falls die Mantelflächen Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen, kann das Gehäuse insbesondere in die Vertiefungen eingreifen. Die Mantelflächen der ersten Bereiche bieten eine große Zugriffsfläche für das Gehäuse. Da der erste Bereich vorzugsweise über die Ausnehmung mit einem weiteren stromführenden Element kontaktiert wird, erfüllt die Mantelfläche zudem keine elektrisch leitende Funktion und kann mit dem Gehäuse abgedeckt werden. Dieses dient somit neben der mechanischen Fixierung der Verbindungselemente ebenfalls einer elektrischen Isolation des ersten Bereichs.
Insbesondere dient das Gehäuse einer elektrischen Isolation der Verbindungselemente voneinander.
Die Kühlrippen können eine verbesserte Verankerung der Verbindungselemente in dem Gehäuse bewirken. Dies wird bereits durch die erhöhte Fläche der Mantelfläche erreicht. Das Eingreifen des Gehäuses in die Zwischenräume zwischen den Kühlrippen fördert darüber hinausgehend die Verbindungsgüte zwischen Verbindungselementen und Gehäuse.
Das Gehäuse des Ladekabelsteckverbinders kann, wie oben bereits genannt, Öffnungen haben. Diese ermöglichen zumindest die Kontaktierung der Ausnehmung in der Stirnfläche des ersten Bereichs zumindest der Verbindungselemente. In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Öffnung im Bereich der ersten Stirnfläche zumindest eines der Verbindungselemente auf. Insbesondere kann die erste Stirnfläche vollständig von einer Öffnung des Gehäuses freigelegt sein. In einer Ausgestaltung schließt das Gehäuse im Wesentlichen bündig mit der ersten Stirnfläche zumindest eines Verbindungselements ab. Auch ist es möglich, dass das Gehäuse die erste Stirnfläche in Längsrichtung überragt. Die erste Stirnfläche kann auch im Wesentlichen vollständig von dem Gehäuse abgedeckt sein, sodass nur der Zugang zur Aufnahme zumindest eines Verbindungselements bleibt. Dies kann den Vorteil haben, dass nach Anschluss eines Anschlusselements, beispielsweise eines Anschlussbolzens in der Ausnehmung wenig leitende Flächen offen zugänglich sind.
Auch ist eine Öffnung im Gehäuse vorzusehen, die die Kontaktierung von zumindest Teilen des zweiten Bereichs der Verbindungselements erlaubt. Das Gehäuse kann für mindestens einen, vorzugsweise für alle Verbindungselemente eine Öffnung auf der der ersten Stirnfläche gegenüberliegenden Seite des Gehäuses und/oder des jeweiligen Verbindungselements aufweisen. Dieses erlaubt die Kontaktierung des zweiten Bereichs des Verbindungselements. Wie bereits oben herausgestellt, lässt sich eine weitere Stirnfläche des ersten Bereichs ausmachen, die von der ersten Stirnfläche des Verbindungselements verschieden ist. Dies ist eine Stirnfläche, welche zum zweiten Bereich des jeweiligen Verbindungselements, zu dem der erste Bereich gehört, weist. In einigen Ausgestaltungen des Gehäuses ist diese weitere Stirnfläche ebenfalls zumindest teilweise durch eine Öffnung des Gehäuses freigelegt.
Insbesondere kann das Gehäuse im Wesentlichen bündig mit der weiteren Stirnfläche des ersten Bereichs abschließen. Auch ist es möglich, dass das Gehäuse zumindest teilweise über die weitere Stirnfläche in Längsrichtung in Richtung des zweiten Bereichs hinausweist. Auch ist es möglich, die weitere Stirnfläche des ersten Bereichs im Wesentlichen vollständig mit dem Gehäuse abzudecken.
Der Ladekabelsteckverbinder kann eine Aufnahme für einen Ladestecker bilden. Auch kann der Ladekabelsteckverbinder Teil eines Ladesteckers bilden. Beispielsweise kann ein solcher Ladestecker ein Mode-2, Mode-3, Typ-1 oder Typ-2 Stecker sein. Insbesondere kann der Stecker Anschlüsse für eine Aufladung per Gleichstrom aufweisen. Beispielsweise kann der Stecker ein Combined Charging System (CCS), CHAdeMO, ein Tesla® Supercharger Stecker oder ein anderer Stecker mit Gleichstromkontakten sein.
Es versteht sich, dass hierbei der erste Bereich und gleichermaßen der zweite Bereich jeweils als Steckelement und/oder als Aufnahme dienen können.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren nach Anspruch 35 zur Herstellung eines Verbindungselements für einen Ladekabelsteckverbinders.
Das Verfahren umfasst insbesondere ein Bereitstellen eines ersten Bereichs aus einem ersten Metallwerkstoff. Der erste Bereich kann hierbei insbesondere zuvor mittels Strangpressen und/oder Extrusion erhalten worden sein. Das Herstellungsverfahren für den Ladekabelsteckverbinder kann insbesondere auch den Schritt des Strangpressens und/oder der Extrusion umfassen. Das auf diese Art und Weise erhaltene Halbzeug kann beispielsweise ein langer Strang mit beispielsweise konstantem Querschnitt entlang seiner Länge sein. Beispielsweise kann das Halbzeug aus Aluminium geformt sein. Der erste Bereich kann insbesondere abgelängt sein, beispielsweise kann der erste Bereich von einem wie oben beschrieben erzeugtem Halbzeug abgelängt worden sein, dass Ablängen kann Teil des Herstellungsverfahrens sein. Das Ablängen kann beispielsweise mittels Sägen, Stanzen, Laserschneiden, Verdampfen oder ähnlicher Methoden erreicht werden.
Insbesondere kann durch das Strangpressen und/oder die Extrusion zumindest eine oder mehrere Kühlrippen des ersten Bereichs erhalten werden. Beispielsweise kann ein Halbzeug, was auf diese Art und Weise erhalten wird, bereits die Kühlrippen aufweisen.
Das Verfahren umfasst insbesondere ferner ein Bereitstellen eines zweiten Bereichs aus einem zweiten Metallwerkstoff. Der zweite Bereich wurde insbesondere zuvor mittels Gießens, Tiefziehens und/oder Kaltfliesspressens erhalten. Dieser Herstellungsprozess des zweiten Bereichs kann Teil des Herstellungsverfahrens sein.
Der erste und/oder zweite Bereich können darüber hinausgehend beschichtet werden. Die Beschichtung des ersten und/oder zweiten Bereichs kann dabei unabhängig von dem jeweils anderen Bereich durchgeführt werden.
Das Verfahren umfasst insbesondere darüber hinausgehend ein stoffschlüssiges Fügen einer Stirnfläche des ersten Bereichs mit einer Stirnfläche des zweiten Bereichs. Das stoffschlüssige Fügen kann insbesondere ein Verschweißen sein. Die Stirnfläche des ersten Bereichs, an welcher das Fügen vorgenommen wird, kann insbesondere die weitere Stirnfläche des ersten Bereichs sein.
Beispielsweise kann das Verschweißen mittels Reibschweißens realisiert werden. Insbesondere kann Rotationsreibschweißen als Methode angewandt werden, wobei insbesondere der zweite Bereich in Rotation versetzt wird und mit dem ersten Bereich rotationsreibverschweißt wird. Der erste Bereich kann dabei beispielsweise fixiert werden. In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach dem vorliegenden Aspekt wird die Verschweißung mittels Ultraschallschweißen realisiert.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verschweißen mittels Widerstandsschweißen realisiert werden.
Eine eventuelle Beschichtung zumindest eines Teils des Verbindungselements kann vor dem Fügen vorgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung nach dem Fügen durchgeführt werden. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, den zweiten Bereich zu Beschichten, bevor die Verbindung mit dem ersten Bereich hergestellt wird.
In einem Ausführungsbeispiel kann der zweite Bereich aus einem Kupferwerkstoff gefertigt sein, insbesondere aus Kupfer oder Legierungen. Der zweite Bereich kann in diesem Fall versilbert werden, beispielsweise unternickelt versilbert.
Eine Beschichtung vor dem Fügen der beiden Bereiche des Verbindungselements hat den Vorteil, dass eine selektive Beschichtung eines der beiden Bereiche möglich ist, ohne den anderen Bereich dabei maskieren zu müssen.
Das gefügte Verbindungselement kann ebenfalls insgesamt beschichtet werden, insbesondere versilbert. Beispielsweise kann der zweite Bereich zunächst mit einer ersten Beschichtung versehen werden, beispielsweise mit Nickel. Nach dem Fügen kann dann das gesamte Verbindungselement versilbert werden.
Die genannten Einzelschritte können in der oben genannten Reihenfolge ausgeführt werden. Auch können die Schritte des Verfahrens in einer permutierten Reihenfolge nacheinander und/oder zumindest zum Teil gleichzeitig ausgeführt werden. Vor und/oder nach dem Fügen des ersten und zweiten Bereichs, kann eine erste und/oder eine Ausnehmung in den ersten und/oder den zweiten Bereich eingebracht werden.
Das Verfahren kann zudem den Schritt umfassen, zumindest ein Verbindungselement oder mehrere Verbindungselemente, beispielsweise zwei Verbindungselemente, in einem Gehäuse einzufassen. Beispielsweise können die Verbindungselemente umgossen und/oder umspritzt werden
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Ladebuchse nach Anspruch 39.
Die Ladebuchse kann eine Steckverbinderaufnahme aufweisen, diese kann insbesondere auf der Rückseite der Ladebuchse angeordnet sein. Die Steckverbinderaufnahme kann zum Einsetzen des Ladekabelsteckverbinders geeignet sein. Die Steckverbinderaufnahme kann dabei eine Ausnehmung in der Ladebuchse, insbesondere in dem Gehäuse der Ladebuchse, umfassen. Die Steckverbinderaufnahme kann insbesondere zumindest teilweise im Wesentlichen querschnittsangepasst an einen Ladekabelsteckverbinder sein.
Auch kann die Ladebuchse eine Auflagefläche für den Ladekabelsteckverbinder umfassen. Der Steckverbinder kann zumindest teilweise auf der Auflagefläche aufliegen. Die Auflagefläche kann beispielsweise auf dem Gehäuse der Ladebuchse angeordnet sein. Die Auflagefläche kann beispielsweise umläufig um die Steckbolzen und/oder um die Steckverbinderaufnahme angeordnet sein. Die Auflagefläche kann auch zumindest teilweise auf dem Kragen angeordnet sein.
An der Ladebuchse können Haltemittel für den Ladekabelsteckverbinders, beispielsweise formschlüssige und/oder kraftschlüssige Haltemittel, beispielsweise Haken, Gewinde für Schrauben, insbesondere in das Gehäuse der Ladebuchse eingelassene Gewinde, insbesondere aus einem Metallwerkstoff, oder ähnliche Haltemittel vorgesehen sein. Die Haltemittel können insbesondere im Bereich der Steckverbinderaufnahme angeordnet sein, beispielsweise in der Steckverbinderaufnahme oder in einem Bereich um die Steckverbinderaufnahme herum. Die Haltemittel können dazu dienen, einen Ladekabelsteckverbinders mit der Ladebuchse zu verbinden. Beispielsweise kann dieser mittels zumindest einer, vorzugsweise zwei, drei oder vier oder mehr Schrauben an der Ladebuchse befestigt werden.
Der Ladekabelsteckverbinder kann insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Ladebuchse verbunden sein.
An zumindest Teilen der Steckverbinderaufnahme und/oder der Auflagefläche kann zumindest eine Dichtung angeordnet sein. Beispielsweise kann die Dichtung in einer geschlossenen Form, beispielsweise in einem Ring, Rechteck, Oval oder anderweitigen geschlossenen Formen an der Steckverbinderaufnahme und/oder der Auflagefläche angeordnet sein. Die Dichtung kann zumindest einen Teil der Steckverbinderaufnahme umschließen. Die Dichtung kann beispielsweise aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem Kunststoff, Gummi, Silikon, oder ähnlichen Materialien gefertigt sein. Eine derartige Dichtung kann auf an dem Steckverbinder angeordnet sein.
Die gegenständliche Ladebuchse umfasst zumindest eine Aufnahme für einen Ladestecker. Die Aufnahme ist an der Vorderseite angeordnet. Der Ladestecker kann beispielsweise von einer Ladestation stammen. Dies kann beispielsweise ein Mode-2, Mode-3, Typ-1 oder Typ-2 Stecker sein. Insbesondere kann der Stecker Anschlüsse für eine Aufladung per Gleichstrom aufweisen. Beispielsweise kann der Stecker ein Combined Charging System (CCS), CHAdeMO, ein Tesla® Supercharger Stecker oder ein anderer Stecker mit Gleichstromkontakten sein.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein System nach Anspruch 41. Das System umfasst eine gegenständliche Ladebuchse. Diese kann mit einem gegenständlichen Ladekabelteckverbinder verbunden sein. Insbesondere kann der Ladekabelsteckverbinder zumindest teilweise in der Ladebuchse angeordnet sein, insbesondere in der Steckverbinderaufnahme der Ladebuchse. Insbesondere kann der Steckverbinder derart in der Ladebuchse angeordnet sein, dass zumindest einer der oder die zumindest zwei zweiten Bereichen der Verbindungselemente zumindest teilweise in der Aufnahme der Ladebuchse angeordnet sind. Insbesondere kann der Ladekabelsteckverbinder umlaufend um zumindest eines der Verbindungselemente mit der Ladebuchse in Kontakt stehen, beispielsweise auf einem Auflagebereich der Ladebuchse. Das Gehäuse des Ladekabelsteckverbinder kann direkt mit der Ladebuchse kontaktieren und/oder eine Dichtung kann zwischen den beiden angeordnet sein, über die der Ladekabelsteckverbinder die Ladebuchse mittelbar kontaktiert. Ladebuchse und Ladekabelsteckverbinder können kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden. Insbesondere kann das Gehäuse des Ladekabelsteckverbinder mit der Ladebuchse, insbesondere mit dem Gehäuse der Ladebuchse verbunden sein. Insbesondere können die beiden verschraubt sein.
Die gegenständliche Ladebuchse, der gegenständliche Ladekabelsteckverbinder und/oder das gegenständliche System können sich dazu eignen, mit einem Anschlussteil verbunden zu werden. Das Anschlussteil kann beispielsweise auf der Rückseite der Ladebuchse angeordnet sein. Auch kann das Anschlussteil zumindest teilweise innerhalb der Ladebuchse angeordnet sein.
Das Anschlussteil kann insbesondere eine Stromschiene umfassen. Die Stromschiene weist insbesondere einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Der Querschnitt kann zwei einander gegenüberliegende und im Wesentlichen zueinander parallele Breitseiten und zwei im Wesentlichen senkrecht dazu angeordnete, im Wesentlichen zueinander parallele und einander gegenüberliegende Schmalseiten aufweisen. Die Stromschiene weist zumindest teilweise eine Längsachse auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu sowohl Schmal- als auch Breitseiten ausgerichtet ist. Die Breitseite ist senkrecht zur Längsachse breiter als die Schmalseite. Die Stromschiene kann beispielsweise einen Anschlussbolzen umfassen. Der Anschlussbolzen kann insbesondere mit dem ersten Bereich zumindest eines der Verbindungselemente in Eingriff kommen. Beispielsweise kann der Anschlussbolzen eine zu der ersten Ausnehmung zumindest eines der Verbindungselemente kongruente Form aufweisen. Beispielsweise kann sich der Anschlussbolzen verjüngen, insbesondere sodass der Anschlussbolzen konisch geformt ist. Der Anschlussbolzen kann beispielsweise ein Durchgangsloch in Längsrichtung aufweisen. Durch das Durchgangsloch kann der Anschlussbolzen und damit insbesondere auch die Stromschiene mit dem Verbindungselement verschraubt werden.
Die das Anschlussteil, insbesondere die Stromschiene, kann beispielsweise auch ein Durchgangsloch aufweisen. Beispielsweise kann die Stromschiene mittels einer Schraube mit dem Verbindungselement verschraubt werden. Das Verbindungselement kann hierfür beispielsweise eine Aufnahme mit Innengewinde aufweisen.
Das Anschlussteil kann beispielsweise auch ein Kabelschuh sein, insbesondere mit Durchgangsloch.
Der Gegenstand wird nachfolgend anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. la,b eine Ladebuchse mit Ladekabelsteckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel in isometrischer Darstellung aus zwei Blickwinkeln;
Fig. 2 eine Ladebuchse mit Ladekabelsteckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer seitlichen Schnittdarstellung; Fig. 3a-e verschiedene gegenständliche Verbindungselemente und Ladekabelsteckverbinder gemäß Ausführungsbeispielen;
Fig. 4 ein gegenständliches Verbindungselement in isometrischer Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 gegenständlicher Ladekabelsteckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 6a-c Schnittdarstellungen gegenständlicher Verbindungselemente gemäß Ausführungsbeispielen;
Fig. 7a-c schematische Darstellung der zwei Seiten der Querschnitts des ersten Bereichs eines gegenständlichen Verbindungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel und beispielhafte Definition der Kühlrippen.
Fig. la zeigt eine Ladebuchse 400. Diese umfasst eine Aufnahme 410. In der Ladebuchse 400 ist ein Ladekabelsteckverbinder 300 mit zwei Verbindungselementen 100 und einem Gehäuse 200 angeordnet. Das Gehäuse 200 kann dabei querschnittangepasst an die Steckverbinderaufnahme 412 sein. Das Gehäuse 200 des Ladekabelsteckverbinders in 300 kann an der Ladebuchse 400 anliegen und insbesondere damit verbunden sein. Beispielsweise können diese beiden Elemente kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Beispielsweise können Schrauben wie gezeigt den Ladekabelsteckverbinder300 an der Ladebuchse 400 halten. Der zweite Bereich 120 der Verbindungselemente 100 ragt in die Aufnahme 410 hinein. Die Aufnahme 410 kann zur Verbindung eines Ladesteckers dienen, wobei zumindest einer der Steckbolzen 100 als Kontaktpin für den Ladestecker dient.
Der Ladekabelsteckverbinder 300 kann aus dem Gehäuse der Ladebuchse herausragen wie beispielhaft in Fig. 1b gezeigt. Beispielsweise kann dies mittels eines Kragens 420 realisiert sein. Fig. 2 zeigt eine gegenständliche Ladebuchse 400 mit einem Ladekabelsteckverbinder 300 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie 111 in Fig. la. Zu sehen sind zwei Verbindungselemente 100, 100*. Diese weisen einen zweiten Bereich 120, einen ersten Bereich 110, eine Ausnehmung 130, sowie eine vordere 122, eine hintere 112 und eine weitere 114 Stirnfläche auf.
In der Ausnehmung 130 ist ein Sackloch 132 angeordnet. Auf dem zweiten Bereich 120 im Übergang zum ersten Bereich 110 des Verbindungselements 100 ist eine Verdickung zu erkennen. Diese Verdickung ist zweistufig aufgeführt mit einem ersten erhöhten Querschnitt und einem zweiten erhöhten Querschnitt. Insbesondere ist dabei der erste erhöhte Querschnitt größer als der Querschnitt des restlichen zweiten Bereichs 120 in Steckrichtung und der zweite erhöhte Querschnitt größer ist als der erste erhöhte Querschnitt und damit auch höher als der Querschnitt des restlichen zweiten Bereichs 120 in Steckrichtung. Um den zweiten Bereich 120 ist im Übergang zwischen zweitem 120 und erstem 110 Bereich eine Nut 129 angeordnet. Diese kann beispielsweise einen Dichtring aufnehmen.
Auch kann die Aufnahme 410 der Ladebuchse 400 einen Rückwand 430 aufweisen. Durch diesen können die Verbindungselemente 100, 100' hindurchgeführt sein. Beispielsweise kann, wie gezeigt, der Dichtring um den zweiten Bereich 120 zwischen Verbindungselement 100, 100' und der Ladebuchse 400, insbesondere dem Boden 430 der Aufnahme 410 der Ladebuchse angeordnet sein, insbesondere in Presspassung.
Fig. 3 zeigt verschiedene Ausführungsformen der gegenständlichen Verbindungselemente 100,100' in einzelner sowie zweifacher Ausführung. In den gezeigten Schnittdarstellungen ist der Querschnitt des ersten Bereichs 110 gezeigt.
In Figur 3a sind Verbindungselemente 100,100' gezeigt, welche einen sternförmige, rotationssymmetrischen Querschnitt des ersten Bereichs 110 aufweisen. Diese sind von einem Gehäuse 200 umgeben. Mit gestrichelten Linien sind die Einhüllenden 160,160' gezeigt. Wie sich erkennen lässt, ist die Umrisslinie des Querschnitts der beiden Verbindungselemente 100,100' länger als die Umrisslinie der Einhüllenden 160,160'. Der Querschnitt ist somit zumindest teilweise konkav. Die jeweiligen Kühlrippen 170 sind im wesentlichen dreieckig geformt und verjüngen sich insbesondere zu ihrem von dem Verbindungselement 100,100' wegweisenden Ende.
Auch lässt sich erkennen, dass das Gehäuse 200 in den Zwischenräume zwischen den Kühlrippen 170 angeordnet ist, beispielsweise kann das Gehäuse 200 in die Zwischenräume eingedrungen sein.
Figur 3b zeigt einen alternativen Querschnitt, in dem der Querschnitt der Verbindungselemente 100,100' nicht symmetrisch ist. Dies ist in dem gezeigten Fall durch die verschieden langen Kühlrippen 170 begründet. In der Anordnung von zwei Verbindungselementen 100,100' sind die Kühlrippen auf der Seite des Verbindungselement 100,100', welche dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' zugewandt sind, kürzer als die restlichen Kühlrippen 170. Auf diese Art und Weise kann eine Gerichtetheit der Wärmeabgabe von dem Verbindungselement 100,100' in die Umgebung gewährleistet werden. Insbesondere kann die Wärme von dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' weggeleitet werden.
In Figur 3c ist eine weitere Querschnittsgestaltung der Verbindungselemente 100,100' gezeigt. Bei dieser sind die Kühlrippen 170 nur in einem Teilbereich des Umfangs der Verbindungselemente 100,100' angeordnet. Im vorliegenden Fall misst der Kreisbogen, entlang dessen der erste Bereich 110 mit Kühlrippen 170 ausgestattet ist, etwa 180°. In der Anordnung mit zwei Verbindungselementen 100,100' sind die Seiten ohne Kühlrippen dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' zugewandt.
Figur 3d zeigt eine weitere Ausführungsform des Querschnitts der Verbindungselemente 100,100'. Hierbei sind die Kühlrippen 170 an ihren von dem jeweiligen Verbindungselement 100,100' wegweisenden Ende verjüngt. Auch befinden sich Kühlrippen entlang des vollständigen Umfangs der jeweiligen Verbindungselemente 100,100*. In diesem Fall ist also keine Seite eines Verbindungselements 100,100' frei von Kühlrippen, wie es beispielsweise in der in Figur 3c gezeigten Ausführungsform der Fall ist. Die Kühlrippen 170 variieren in ihrer Länge und sind insbesondere auf der Seite des jeweiligen Verbindungselements 100,100', welche dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' zugewandt ist, kürzer, als auf der dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' abgewandten Seite.
Figur 3e zeigt ein weiteres Profil, bei dem die Kühlrippen 170 im Wesentlichen rechteckig geformt sind, und gleichmäßig über den gesamten Umfang des ersten Bereichs 110 des Verbindungselements 100 angeordnet sind.
In Figur 4 ist eine isometrische Darstellung des gegenständlichen Verbindungselements 100 zu sehen. Der erste Bereich 110 weist mehrere Kühlrippen 170 auf. Die Mantelfläche 111 ist somit von Vertiefungen und Erhebungen gezeichnet. Die Kühlrippen erstrecken sich entlang der Längsrichtung 150. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Kühlrippen 170 entlang der Gesamtlänge des ersten Bereichs 110 des Verbindungselements 100. Durch die Kühlrippen 170 vergrößert sich die Oberfläche der Mantelfläche 111 im Vergleich zu einer Mantelfläche 111, deren Querschnitt der Einhüllenden des Querschnitts, wie er in Figur 4 gezeigt ist, entsprechen würde.
Der zweite Bereich 120 des Verbindungselements 100 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel exzentrisch an dem ersten Bereich 110 angeordnet. Der zweite Bereich 120 weist an seinem zu dem ersten Bereich 110 weisenden Ende eine Verdickung auf. Am gegenüberliegenden Ende ist die zweite Stirnseite 122 angeordnet. In der ersten Stirnseite 112 des ersten Bereiches 110 ist eine Ausnehmung 130 angeordnet. Auch diese kann dezentral zur Mittelachse des ersten Bereiches 110 angeordnet sein. Figur 5 zeigt einen gegenständlichen Ladekabelsteckverbinder 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Zwei Verbindungselemente 100,100' sind von einem Gehäuse 200 eingefasst. Die zweiten Bereiche 120 sind exzentrisch an den ersten Bereichen 110 positioniert. Die Mittelachsen der zweiten Bereiche 120 weisen zueinander einen geringeren Abstand auf als die Mittelachsen der ersten Bereiche 110. In der gezeigten Ausführungsform weisen die Kühlrippen 170 auf den Seiten der Verbindungselemente 100,100', welche dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' abgewandt sind, eine erhöhte Länge auf, verglichen mit den Seiten, welche dem jeweils anderen Verbindungselement 100,100' zugewandt sind. Hierdurch wird die Abgabe von Wärme nach außen begünstigt. Insbesondere zwischen den beiden Verbindungselementen 100,100' ist eine erhöhte Temperatur zu erwarten, welche regelmäßig höher ist als die Umgebungstemperatur auf den den jeweils anderen Verbindungselement 100,100' abgewandten Seiten. Aus diesem Grunde ist ein Wärmetransport zu den von den jeweils anderen Verbindungselementen wegweisenden Seiten eines jeden der zumindest zwei Verbindungselemente 100,100' begünstigt. Dies kann durch die Wahl der Länge der Kühlrippen weiter gefördert werden.
Figur 6 zeigt verschiedene steht Darstellungen durch gegenständliche Verbindungselemente 100.
Hierbei zeigt Figur 6a eine Ausführung, in der der zweite Bereich 120 einen geringeren Durchmesser, insbesondere einen geringeren Querschnitt, als der erste Bereich 110 aufweist. An der ersten Stirnfläche des ersten Bereichs 110 ist ein Befestigungselement 130 angeordnet. Dieses ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Bolzen 130, welcher beispielsweise ein Gewinde aufweisen kann. Der zweite Bereich 120 ist beispielsweise als Bolzen und/oder als Stift geformt.
Figur 6b zeigt eine Ausführungsform des gegenständlichen Verbindungselements 100, in welcher der zweite Bereich 120 im wesentlichen den gleichen Durchmesser, insbesondere den gleichen Querschnitt wie der erste Bereich 110 aufweist. Das Befestigungselement 130 in der ersten Stirnfläche ist in der gezeigten Ausführungsform eine zweite Ausnehmung 130. Der zweite Bereich 120 umfasst eine Ausnehmung 124. Diese kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, einen Stecker, einen Anschlussbolzen, einen Stift o. ä. aufzunehmen. Beispielsweise kann das gezeigte Verbindungselement 100 als Teil einer Buchse für einen Ladestecker dienen. Ein Steckelement des Ladesteckers kann beispielsweise in die zweite Ausnehmung 124 des Verbindungselements 100 eingeführt werden. In der zweiten Ausnehmung 124 können wie gezeigt Federelemente 125 angeordnet sein. Die Federelemente 125 können einen Anpressdruck zwischen einem Steckelement, welches in die zweite Ausnehmung 124 eingeführt wird, und dem Verbindungselement bewirken. Auf diese Art und Weise kann der Übergangswiderstand zwischen einem Steckelement und dem Verbindungselement 100 verringert werden.
Figur 6c zeigt eine weitere Ausführungsform des gegenständlichen Verbindungselements 100. In dieser ist der Querschnitt und/oder der Durchmesser des zweiten Bereichs 120 größer als der des ersten Bereichs 110. Der zweite Bereich 120 weist eine zweite Ausnehmung 124 auf. Der erste Bereich 110 weist ein Befestigungselement 130 in Form einer Ausnehmung mit Innengewinde 130 auf.
An dem Verbindungselement 100 kann beispielsweise ein Anschlusselement 500 befestigt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Anschlusselement 500 als Stromschiene 500 ausgeführt. Die Stromschiene 500 umfasst ein Loch, insbesondere eine Durchgangsloch 510. Mittels einer Schraube 520 kann die Stromschiene 500 mit dem Verbindungselement 100 verbunden werden.
Figur 7 illustriert die Charakterisierung der Kühlrippen 170 auf den Verbindungselementen 100,100*.
Wie in Figur 7a gezeigt, lässt sich im Falle von zwei Verbindungselementen 100,100' eines der zwei Verbindungselemente 100,100', insbesondere dessen zweiter Bereich 120, mittels einer Ebene A in zwei Bereiche auftrennen. Die Ebene A ist dabei insbesondere parallel zur Mittelachse B des jeweiligen Verbindungselements 100,100', insbesondere dessen erstem Bereich 110, ausgerichtet und verläuft durch diese hindurch. Gleichzeitig ist die Fläche A senkrecht zum Abstandsvektor C zwischen der Mittelachse des ersten Bereichs 110 des Verbindungselements 100' und der Mittelachse des ersten Bereichs 110 des Verbindungselements 100 ausgerichtet.
Figur 7b zeigt den Querschnitt der beiden Verbindungselemente 100,100', insbesondere deren erster Bereiche 110. Der Querschnitt des ersten Bereiches 110 des Verbindungselements 100' lässt sich mittels der Ebene A in zwei Bereiche 180,182 aufteilen. Im gezeigten Beispiel sind die Kühlrippen 170 ausschließlich auf der von dem anderen Verbindungselement 100 wegweisenden Seite 182 des Verbindungselements 100' angeordnet. Auf der zu dem anderen Verbindungselement 100 hin weisenden Seite 180 des Verbindungselements 100' sind hingegen keine Kühlrippen angeordnet.
In Figur 7c ist eine Möglichkeit der Definition der Kühlrippen 170 gezeigt. Für den Querschnitt eines ersten Bereichs 110 eines Verbindungselements 100 lässt sich die bereits aus obigen Ausführungen bekannte eine äußere Einhüllende 160 definieren. Dabei handelte sich um die kleinste konvexe Fläche, welche den gesamten Querschnitt des ersten Bereichs 110 umschließt. Gleichermaßen lässt sich eine größte innere konvexe Fläche 162 definieren, welche innerhalb des Querschnitts des ersten Bereichs 110 des Verbindungselements 100 angeordnet werden kann. Alle Teilbereiche des Querschnitts des ersten Bereichs 110, welche nicht von der größten inneren konvexen Fläche 162 eingenommen sind, lassen sich als Kühlrippen 170 definieren.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e ) Ladekabelsteckverbinder für Hochspannungsanwendungen umfassend zumindest ein Verbindungselement, wobei das Verbindungselement einen sich von einer ersten Stirnfläche ausgehend zu einem Mittenbereich erstreckenden ersten Bereich aus einem ersten Metallwerkstoff und einen sich von einer zweiten Stirnfläche ausgehend zu dem Mittenbereich erstreckenden zweiten Bereich zweiten Metallwerkstoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Metallwerkstoff verschieden von dem zweiten Metallwerkstoff ist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Metallwerkstoff Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst und der zweite Metallwerkstoff Kupfer oder eine Kupferlegierung umfasst oder der zweite Metallwerkstoff Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst und der erste Metallwerkstoff Kupfer oder eine Kupferlegierung umfasst. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente zumindest bereichsweise größer ist als der Querschnitt des zweiten Bereichs des Verbindungselements. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente einen längeren Umriss aufweist, als seine Einhüllende und/oder der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente von einer konvexen Form abweichend geformt ist und/oder zumindest teilweise konkav geformt ist.
5) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich zumindest eines der Verbindungselemente zumindest eine Kühlrippe oder eine Mehrzahl von Kühlrippen aufweist, wobei die Kühlrippen insbesondere parallel zur Längsachse des Verbindungselements verlaufen.
6) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen sich in Längsrichtung des Verbindungselements im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des ersten Bereichs erstrecken und/oder dass die Kühlrippen umlaufend um den Querschnitt des ersten Bereichs angeordnet sind.
7) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine oder mehrere oder alle der Kühlrippen zumindest eines der Verbindungselemente sich zu ihrer von dem ersten Bereich wegweisenden Seite hin verjüngen oder im Wesentlichen eine konstante Breite aufweisen.
8) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen zumindest eines der Verbindungselemente sich voneinander in ihrer Länge senkrecht zur Längsachse des Verbindungselements unterscheiden, insbesondere derart, dass der erste Bereich einen asymmetrischen, insbesondere rotationsasymmetrischen, achsasymmetrischen und/oder punktasymmetrischen Querschnitt aufweist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente im Wesentlichen konstant entlang der Längsachse des Verbindungselements ist und/oder der Querschnitt des zweiten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente im Wesentlichen konstant entlang der Längsachse des Verbindungselements ist. 0) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dass das Verbindungselements an seiner ersten Stirnfläche ein erstes Befestigungsmittel, insbesondere eine erste Ausnehmung aufweist, insbesondere eine sich hin zum Mittenbereich verjüngende erste Ausnehmung und/oder eine erste Ausnehmung mit einem Gewinde. 1) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Ausnehmung zumindest eines der Verbindungselemente ein Sackloch angeordnet ist, insbesondere ein Sackloch mit Gewinde, sodass insbesondere eine Schraube durch die Ausnehmung in das Sackloch geführt und dort befestigt werden kann. 2) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausnehmung konisch geformt ist. 3) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dass das Verbindungselement an seiner zweiten Stirnfläche eine zweite Ausnehmung aufweist, insbesondere eine sich hin zum Mittenbereich verjüngende zweite Ausnehmung und/oder eine zweite Ausnehmung mit einem Gewinde und/oder eine zweite Ausnehmung umfassend Federkontakte.
14) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich zumindest eines der Verbindungselemente stranggepresst und/oder extrudiert ist, insbesondere gemeinsam mit der zumindest einen Kühlrippe, und/oder dass der zweite Bereich zumindest gegossen, tiefgezogen und/oder kaltfließgepresst ist und/oder dass der erste Bereiche und der zweite Bereich stoffschlüssig, insbesondere mittels einer Schweißzone, insbesondere einer Reibschweißzone, verbunden sind.
15) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente aus einem Vollmaterial gebildet sind.
16) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dass der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente zumindest bereichsweise oder vollständig einen geringeren Querschnitt aufweist als der erste Bereich.
17) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse des zweiten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente exzentrisch zur Mittelachse des ersten Bereichs des Verbindungselements angeordnet ist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausnehmung exzentrisch zur Mittelachse des ersten Bereichs des zumindest einen Verbindungselements in der ersten Stirnfläche des Verbindungselements angeordnet ist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Verbindungselements an eine von der ersten Stirnfläche verschiedene weitere Stirnfläche des ersten Bereichs des Verbindungselements angrenzt, welche dem zweiten Bereich zugewandt ist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente als Stift geformt ist und/oder der zweite Bereich des Verbindungselements zumindest teilweise eine zylindrische Form aufweist oder dass der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente als Buchse geformt ist, insbesondere als Hülse mit Boden. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Verbindungselemente zumindest teilweise beschichtet ist, insbesondere mit Silber, Gold und/oder Nickel, insbesondere mit einer unteren Beschichtung aus Nickel und einer auf der unteren Beschichtung aufgebrachten oberen Beschichtung aus Silber. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung nur auf dem zweiten Bereich des Verbindungselements angeordnet ist oder, dass der Steckbolzen im Wesentlichen vollständig beschichtet ist und/oder dass der erste Bereich des Verbindungselements mit einem ersten Material beschichtet ist, beispielsweise Silber, und der zweite Bereiche mit dem ersten Material und einem zweiten Material beschichtet ist, insbesondere unternickelt versilbert ist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des zweiten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente im Übergang zwischen dem erstem und dem zweitem Bereich im Verhältnis zum restlichen Querschnitt des zweiten Bereichs erhöht ist, insbesondere im Bereich des Übergangs zumindest eine Vertiefung, insbesondere eine zumindest teilweise umläufige Nut auf dem zweiten Bereich angeordnet ist. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dieser zumindest zwei Verbindungselemente umfasst. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Verbindungselemente relativ zueinander in dem Gehäuse fixiert sind. ) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Verbindungselemente derart zueinander in dem Steckverbinder angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Längsachsen im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, insbesondere dass die zumindest zwei Verbindungselemente derart in dem Gehäuse fixiert sind. 27) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dass die Mittelachsen der zweiten Bereiche der zumindest zwei
Verbindungselemente zueinander einen geringeren Abstand aufweisen als die Mittelachsen der ersten Bereiche der zumindest zwei Verbindungselemente.
28) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dass der erste Bereich zumindest eines der Verbindungselemente und/oder beider Verbindungselemente zumindest eine oder mehrere Kühlrippen aufweist, wobei die Kühlrippen auf einer dem jeweils anderen Verbindungselement abgewandten Seite des Verbindungselements zahlreicher, länger und/oder höhervolumig sind als auf einer dem jeweils anderen Verbindungselement zugewandten Seite des Verbindungselements.
29) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Verbindungselemente senkrecht zur Längsachse zumindest eines der Verbindungselemente voneinander beabstandet sind und/oder die ersten und/oder die zweiten Stirnflächen und/oder die weiteren Stirnflächen der zumindest zwei Verbindungselemente senkrecht zur Längsachse zumindest eines der Verbindungselemente miteinander fluchten.
30) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der Verbindungselemente im Wesentlichen die gleiche Form aufweisen und/oder im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander sind.
31) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zumindest die Mantelfläche des ersten Bereichs des ersten Verbindungselements und die Mantelfläche des ersten Bereichs des zweiten Verbindungselements zumindest teilweise umschließt.
32) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem nichtleitenden Material geformt ist, insbesondere aus Kunststoff, insbesondere aus Hochtemperatur-Kunststoff, insbesondere gespritzt, insbesondere um die Verbindungselemente gespritzt ist.
33) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse auf den Mantelflächen der ersten Bereiche der Verbindungselemente anliegt, insbesondere im Wesentlichen vollflächig auf den Mantelflächen der ersten Bereiche der Verbindungselemente anliegt, insbesondere in die Vertiefungen, insbesondere in Zwischenräume zwischen den Kühlrippen auf den Mantelflächen eingreift.
34) Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine Öffnung im Bereich der ersten Stirnfläche zumindest eines der Verbindungselemente und/oder im Bereich der weiteren Stirnfläche des ersten Bereichs zumindest eines der Verbindungselemente aufweist.
35) Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements für einen Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend die Schritte
Bereitstellen eines ersten Bereichs aus einem ersten Metallwerkstoff, wobei der erste Bereich insbesondere zuvor mittels Strangpressen und/oder Extrusion erhalten wurde und/oder abgelängt wurde, Bereitstellen eines zweiten Bereichs aus einem zweiten Metallwerkstoff, wobei der zweite Bereich insbesondere zuvor mittels Gießens, Tiefziehens und/oder Kaltfliesspressens erhalten wurde,
Stoffschlüssiges Fügen, insbesondere Verschweißen, einer Stirnfläche des ersten Bereichs mit einer Stirnfläche des zweiten Bereichs.
36) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Bereich durch das Strangpressen und/oder das Extrudieren zumindest eine Kühlrippe erhalten wird.
37) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen mittels Reibschweißens realisiert wird, insbesondere mittels rotationsreibschweißen, wobei insbesondere der zweite Bereich in Rotation versetzt wird und mit den ersten Bereich rotationsreibverschweißt wird, oder mittels Ultraschallschweißen und/oder dass das Verschweißen mittels Widerstandsschweißens realisiert wird.
38) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend Einfassen zumindest eines Verbindungselements oder mehrerer Verbindungselemente in einem Gehäuse, insbesondere Umspritzen oder Umgießen der Verbindungselemente mit einem Gehäuse.
39) Ladebuchse mit einer Vorderseite und einer der Vorderseite abgewandten Rückseite mit einer an der Vorderseite angeordneten Ladebuchsenaufnahme für einen Ladestecker, einem zumindest teilweise innerhalb der Aufnahme angeordneten, sich ausgehend von der Vorderseite hin zu der Rückseite erstreckenden
Ladekabelsteckverbinder nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der erste Bereich ausgehend von der Rückseite in Richtung der
Ladebuchsenaufnahme erstreckt und sich der zweite Bereich in die
Ladebuchsenaufnahme hinein erstreckt. 40) Ladebuchse nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladebuchse Haltemittel für den Ladekabelsteckverbinder umfasst.
41) System aus einer Ladebuchse einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ladekabelsteckverbinder mit der Ladebuchse kraft und/oder formschlüssig verbunden ist und/oder der zweite Bereich zumindest eines der Verbindungselemente des Ladekabelsteckverbinder zumindest teilweise in der Aufnahme der Ladebuchse angeordnet ist und/oder die erste Stirnfläche zumindest eines der Verbindungselemente entlang der Längsrichtung des Verbindungselements aus der Ladebuchse herausragt.
EP23716262.3A 2022-04-20 2023-03-30 Bimetallischer ladekabelsteckverbinder für hochspannungsanwendungen Pending EP4511921A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022109502.9A DE102022109502B4 (de) 2022-04-20 2022-04-20 Bimetallischer Ladekabelsteckverbinder, Verfahren zur Herstellung eines Ladekabelsteckverbinders, Ladebuchse mit einem Ladekabelsteckverbinder sowie System mit einem Ladekabelsteckverbinder
PCT/EP2023/058225 WO2023202857A1 (de) 2022-04-20 2023-03-30 Bimetallischer ladekabelsteckverbinder für hochspannungsanwendungen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4511921A1 true EP4511921A1 (de) 2025-02-26

Family

ID=85980644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23716262.3A Pending EP4511921A1 (de) 2022-04-20 2023-03-30 Bimetallischer ladekabelsteckverbinder für hochspannungsanwendungen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20250249765A1 (de)
EP (1) EP4511921A1 (de)
CN (1) CN119054155A (de)
DE (1) DE102022109502B4 (de)
MX (1) MX2024012721A (de)
WO (1) WO2023202857A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1032861B1 (de) * 2024-08-19 2026-03-17 Phoenix Contact Gmbh & Co Elektrisches Kontaktelement
DE102024210378A1 (de) * 2024-10-29 2026-04-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kontaktelement, Steckverbinder mit einem Kontaktelement, Steckverbinderanordnung mit einem Steckverbinder und Elektrische Vorrichtung mit einer Steckverbinderanordnung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8010443U1 (de) * 1980-04-16 1980-07-10 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh, 7100 Heilbronn Elektrische Steckverbindung für elektrische Temperaturmeß- und Temperaturregelgeräte
US4334122A (en) 1980-06-25 1982-06-08 General Electric Company Bimetallic electrical connector and method for making such connector
ES2085827B1 (es) 1994-02-07 1998-03-01 Framatome Connectors Espana S Conector bimetalico.
US8835782B2 (en) * 2011-09-22 2014-09-16 Abb Technology Ag Contact arm assembly for switchgear circuit breaker having improved cooling fins and contact fingers to maximize heat rejection
DE102016105361B4 (de) 2016-03-22 2018-02-01 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Steckverbinderteil mit einem gekühlten Kontaktelement
DE102017129281A1 (de) 2017-12-08 2019-06-13 HARTING Automotive GmbH Flüssigkeitsgekühltes Kontaktelement
CN108493725B (zh) * 2018-03-08 2019-07-23 浙江零跑科技有限公司 一种用于电动汽车大功率充电用的电连接装置
DE102018127729A1 (de) * 2018-11-07 2020-05-07 Auto-Kabel Management Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Anschlussteils für elektrische Anlagen, Anschlussteil sowie Verbindung eines Anschlussteils mit einem Kabel
DE102020106415B4 (de) * 2020-03-10 2021-09-30 Lisa Dräxlmaier GmbH REIBSCHWEIßVERBINDER UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
CN215834759U (zh) * 2021-07-15 2022-02-15 长春捷翼汽车零部件有限公司 一种带有记忆功能的端子

Also Published As

Publication number Publication date
CN119054155A (zh) 2024-11-29
DE102022109502A1 (de) 2023-10-26
US20250249765A1 (en) 2025-08-07
DE102022109502B4 (de) 2023-11-09
WO2023202857A1 (de) 2023-10-26
MX2024012721A (es) 2024-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3863373B1 (de) Elektrische heizvorrichtung und verfahren zu deren herstellung
EP2446509B1 (de) Elektrischer steckverbinder
DE102012201123B3 (de) Gewinkelter Hochvolt-Stecker
DE102022109502B4 (de) Bimetallischer Ladekabelsteckverbinder, Verfahren zur Herstellung eines Ladekabelsteckverbinders, Ladebuchse mit einem Ladekabelsteckverbinder sowie System mit einem Ladekabelsteckverbinder
EP2513987B1 (de) Thermoelektrische einheit
WO2023036566A1 (de) Ladebuchse, anschlussteil und system für hochspannungsanwendungen
DE102013017660A1 (de) Elektrische Anschlusskonsole für KFZ Bordnetzleitung
EP3819981B1 (de) Modulverbinder sowie verfahren zur verbindung von modulen
DE102013201125B4 (de) Steckverbinder, Verwendung eines solchen Steckverbinders sowie Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in einem solchen Steckverbinder
EP4399770A1 (de) Verbindungsanordnung, ladebuchse und system aus verbindungsanordnung und ladebuchse
WO2023036567A1 (de) Ladebuchse, steckverbinder, sowie system aus ladebuchse und steckverbinder für hochspannungsanwendungen
DE102015203518A1 (de) Steckverbindung für eine elektrische Verbindung
DE2818629A1 (de) Verbesserte sammlerbatterie und verfahren zu deren herstellung
WO2026033050A1 (de) Vorrichtung zum kontaktieren eines elektrischen leiters und verbindungssystem
DE3533065C2 (de)
DE102013013368A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sowie elektrische Verbindung
WO2021197778A1 (de) Verbindungsanordnung und verfahren zum verbinden einer verbindungsanordnung mit einem bauteil
EP3935692B1 (de) Versetzte polbuchsen und energiespeichersystem mit den gleichen
EP4413599B1 (de) Elektrischer übergabestützpunkt für kraftfahrzeuge
DE102018116863A1 (de) Verbindungselement zum elektrisch isolierten, mechanischen Verbinden von zumindest zwei elektrisch leitenden Bauteilen und Verfahren zum Herstellen eines solchen Verbindungselements
WO2021001545A1 (de) Zelle mit elektrischem energiespeicher und gehäuse
DE202023104163U1 (de) Ladedosenadapter mit Wärmesenke
DE102024112514A1 (de) Elektrisch leitende Kontaktanordnung, Modulverbinder, Verbindungsanordnung und Verfahren zur mechanischen Befestigung
EP4362238A1 (de) Kontaktbaugruppe für einen elektrischen steckverbinder mit einem an einem kontaktelement angeordneten wärmekapazitätselement
DE102023134187A1 (de) Elektrisch leitender Hochstromverbinder

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20241001

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ONE MOBILITY AUTOKABEL GMBH

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)