JP2019511095A - 冷却されたコンタクト要素を含むプラグコネクタ部 - Google Patents

Abstract

本発明は、嵌合プラグコネクタ部（４０）に接続するためのプラグコネクタ部（３）に関し、このプラグコネクタ部（３）は、嵌合プラグコネクタ部（４０）の対の嵌合コンタクト要素（４００）に電気的に接触するための少なくとも１つのコンタクト要素（３２）と、少なくとも１つのコンタクト要素（３２）が保持されるコンタクト据付け具（３１）とを備える。コンタクト据付け具（３１）は、主本体（３５）と、主本体（３５）を少なくとも部分的に包囲し、電気絶縁材料から作製されている絶縁ケーシング（３６）とを有する。主本体（３５）は、冷却剤を伝導するための少なくとも１つのチャネル（３５８）を有する。このようにして、コンタクト要素を備え、たとえば、電気車両を充電するための充電システムで使用するための大きい通電容量を有することができる、プラグコネクタ部が提供される。

Description

本発明は、請求項１の前文による嵌合プラグインコネクタ部に接続するためのプラグインコネクタ部に関する。

この種のプラグインコネクタ部は、嵌合プラグインコネクタ部の関連の嵌合コンタクト要素に電気的に接触するための少なくとも１つのコンタクト要素と、少なくとも１つのコンタクト要素が保持されるコンタクトホルダとを備える。

コンタクトホルダを用いて、たとえば、プラグインコネクタ部の筐体内に１つまたは複数のコンタクト要素を保持し、固定するように位置決めし、それにより、コンタクト要素が、プラグインコネクタ部のプラグイン部分において嵌合面を形成するようにすることが可能である。したがって、コンタクト要素を上に配置したコンタクトホルダは、プラグインコネクタ部の筐体に取り付け可能、あらかじめ組み付け可能である組立体を形成し、それにより、コンタクト要素の筐体内への設置が簡略化される。

この種のプラグインコネクタ部は、特に、電動車両（電気車両とも呼ばれる）を充電するための充電プラグとしてまたは充電ソケットとして使用され得る。この場合においては、ケーブルは、たとえば、一方の端部において充電ステーションに接続され、他方の端部において充電プラグの形態のプラグインコネクタ部を有し、このプラグインコネクタ部を車両上の充電ソケットの形態の関連の嵌合プラグインコネクタ部内に挿入して、充電ステーションと車両との間の電気接続を確立することができる。

原理的には、充電電流は、直流または交流として伝送され得、特に、直流の形態の充電電流は、たとえば２００Ａを上回る、またはさらには３００Ａもしくは実際には３５０Ａを上回る高いアンペア数を有し、前記充電電流が、ケーブル、ならびにケーブルに接続されているプラグインコネクタ部を温度上昇させる可能性がある。

特許文献１から知られている充電ケーブルは、冷却剤用の供給線と戻り線とを含む冷却剤線を有し、そのため、冷却剤は、充電ケーブルの中を往復して流れることが可能である。この場合においては、特許文献１における冷却剤線は、車両のエネルギー貯蔵部からのエネルギー損失により発生する熱を除去するが、さらにはケーブル自体を冷却するためにも使用される。

電気車両を充電するための充電システムにおいては、熱は、たとえば、充電プラグを充電ステーションに接続するケーブル内のみならず、充電プラグ内にも、特に、充電プラグ内で、たとえば、充電プラグが充電ソケットの中に挿入されたときの電気車両上の充電ソケットにおいて関連の嵌合コンタクト要素との電気コンタクトを確立することができる、たとえばコンタクト要素内にも発生する。この種のコンタクト要素は、導電性金属材料、たとえば銅材料で作製されているが、充電電流がコンタクト要素を介して流れるときに温度上昇し、これらのコンタクト要素は、原理的に、伝送されることになる充電電流に基づいて寸法決めされて、コンタクト要素が十分な通電容量（current-carrying capacity）を有し、コンタクト要素の温度上昇が制限されることになる。この場合、コンタクト要素は、所要の電流が安全に伝送され得るように、寸法決めされ、設計されることが必須である。

しかしながら、コンタクト要素のサイズの拡大には、関連の設置スペース要件、重量、および費用の理由で、充電電流の増加に対して制限が課せられる。そのため、比較的小さいコンタクト要素を用いて、高充電電流を伝送する必要がある。

電気車両を充電するための特許文献２から知られている充電システムにおいては、冷却剤線は、充電ケーブルの内部に誘導され、その線を用いて、熱は、充電ケーブルに接続されているプラグインコネクタ部の領域からも除去され得る。

特許文献３から知られているコンタクト要素においては、冷却リブが、コンタクト要素のシャフトにおいて配置されている。

ＤＥ１０２０１０００７９７５Ｂ４ ＷＯ２０１５／１１９７９１Ａ１ 米国特許第８，８３５，７８２号

本発明によって対処される問題は、たとえば、電気車両を充電するための充電システムで使用するための、高い通電容量を有することができるコンタクト要素を有するプラグインコネクタ部を提供することである。

この問題は、請求項１の特徴を有する主題によって解決される。

この主題によれば、コンタクトホルダは、主本体と、主本体を少なくとも一部包み込んでいる、電気絶縁材料で作製される絶縁ケーシングとを含み、この主本体は、冷却剤の通路のための少なくとも１つのチャネルを有する。

したがって、コンタクトホルダは、たとえばプラグインコネクタ部の筐体内に、１つまたは複数のコンタクト要素を保持し位置決めするために使用される。たとえば、負荷コンタクトの形態の２つのコンタクト要素をコンタクトホルダに保持して、直流を伝送することが可能である。追加のコンタクト要素は、中性導体に接触するためのＰＥコンタクトを形成することができる。制御信号を伝送するための信号コンタクトとして使用されるさらなるコンタクト要素も設けることができる。

コンタクト要素を機械的に位置決めする機能に加えて、コンタクトホルダはまた、動作中、大電流を伝導しそのため、動作中、温度上昇することがあるコンタクト要素を特に冷却するためにも使用される。この目的で、少なくとも１つのチャネルが、コンタクトホルダの主本体の中に形成され、冷却剤、たとえば液体冷却剤（たとえば、水）またはガス状冷却剤（たとえば、空気）が、前記チャネルを通って流れることができ、それにより、熱は、主本体に吸収され得、主本体から離れるように伝達され得る。

主本体は、熱伝導性が高い材料から形成されることが好ましい。たとえば、主本体は、金属材料、たとえばアルミニウムから、たとえばダイカストアルミニウム部として作製され得る。そのため、主本体は、上に配置されているコンタクト要素から熱を離すように誘導し、チャネルを通って流れる冷却剤に熱を伝達することを可能にし、そのため、冷却剤を用いてコンタクトホルダから熱を離すように伝達することが可能である。

主本体は、たとえば１つまたは複数の締結点を形成し、この締結点に、１つまたは複数のコンタクト要素が機械的に確実に取り付けられ得る。したがって、たとえば金属で作製された主本体は、十分に機械的に安定しており、それにより、コンタクト要素は、主本体によってもたらされる構造を用いて、確実で信頼性の高い形でコンタクトホルダにおいて保持される。

この工程においてコンタクト要素を主本体に対して電気的に絶縁するには、主本体は、特に、その締結点の領域内に絶縁ケージングによって包み込まれ、すなわち、主本体は、コンタクト要素が導電性の形で主本体に直接置かれるのではなく、むしろコンタクト要素が絶縁ケーシングを用いて主本体に対して電気的に絶縁されるように、カバーされる。たとえば、直流を伝送するための負荷コンタクトを形成する２つのコンタクト要素がコンタクトホルダにおいて配置されている場合、前記負荷コンタクトはそれぞれ、絶縁ケーシングを用いて主本体に対して電気的に絶縁され、それにより、コンタクト要素は、主本体を介して互いに短絡し得なくなる。

この場合、少なくとも一部絶縁ケーシングによって主本体を包み込むことは、主本体が絶縁されるように、絶縁ケーシングが、少なくとも部分的に主本体において配置され、少なくとも部分的に主本体をカバーすることを意味すると理解される。この場合、包み込みは、完全である必要はない。加えて、絶縁ケーシングは、必ずしも外側において主本体をカバーする必要はなく、むしろケーシングは、たとえば、コンタクト要素のための締結点を形成する穴などの中に配置されていてもよい。

１つの実施形態においては、締結点は、主本体の中の穴を用いて、コンタクト要素を主本体に締結するように形成され得る。この場合においては、絶縁ケーシングは、たとえば穴の内側において主本体をカバーし、それにより、絶縁ケーシングは、コンタクト要素が主本体に電気的に接触しないように主本体を穴の領域内に絶縁的に包み込む。そのため、絶縁ケーシングは、穴の中に挿入されたコンタクト要素と主本体との間の絶縁層として使用される。

さらなる実施形態においては、チャネルは、関連の締結点の周りにらせん状に延びている。この場合においては、チャネルは、主本体の中に形成され、前記チャネルが締結点の周りに延びているために、主本体の中に発生する熱を吸収することができる。締結点の周りにチャネルがらせん状に延びているために、チャネルを通って流れる冷却剤は、熱が、締結点に取り付けられているコンタクト要素から直接吸収されること、および効果的な程度までコンタクト要素から離れるように伝達されることを可能にする。

負荷コンタクトは、金属で作製された主本体に対して電気的に絶縁であることが意図されているが、中性導体を接続するのに使用されるコンタクト要素は、主本体と電気的に接触していることが好ましい。そのため、このＰＥコンタクトは、主本体に対してＰＥコンタクトを電気的に絶縁する絶縁ケーシングなしに、主本体において形成されている締結点に直接取り付けられる。このことは、主本体に対して負荷コンタクトの絶縁が損傷した場合、確実な接地がＰＥコンタクトを介して行われるという点で有利である。この場合、充電工程の開始前に故障電流試験を実施することによって負荷コンタクトの絶縁に対する損傷を識別することができ、結果として、損傷が生じた場合、充電工程を開始しないようにすることすらでき、または中断することができる。

絶縁ケーシングは、電気絶縁プラスチック材料、たとえば、ＰＶＣまたはＰＡ６６で作製されていることが好ましい。たとえば、絶縁ケーシングを形成するには、主本体は、少なくとも一部プラスチック材料によりオーバーモールドされ得、それにより、主本体は、少なくとも部分的に絶縁ケーシングによってカバーされ、したがって、主本体の電気絶縁が、領域内にもたらされる。

絶縁ケーシングは、熱伝導性であるので有利であり高電気強度を提供することができるプラスチック材料で作製されていることが好ましい。たとえば、１０ｋＶ／ｍｍから１５ｋＶ／ｍｍの間の範囲の電気強度を提供するプラスチック材料が使用され得る。これにより、たとえば、１０分のいくつかのｍｍの壁厚を用いて、主本体に対する、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素の十分な絶縁を達成することが可能になる。

その絶縁機能に加えて、絶縁ケーシングはまた、機械的な耐荷重（load-bearing）機能を有することができる。たとえば、絶縁ケーシングは、コンタクト要素を締結するための締結点の領域の中に挿入スリーブを形成することができ、少なくとも１つのコンタクト要素は、このスリーブの中に、負荷線に接続されることになるシャフト部分を用いて挿入される。そのため、シャフト部分は、挿入スリーブの中に突き出ていることができる。たとえば、負荷線は、電気コンタクトを確立するようにシャフト部分に圧着され、圧着点は、挿入スリーブ内に収容可能である。

主本体は、動作中、冷却剤がそれを通って流れるチャネルを形成し、それにより、熱は、主本体に吸収され、主本体から離れるように伝達され得る。１つの実施形態においては、主本体は、たとえば、２つの接続部を有することができ、そのうちの一方は、冷却剤をチャネル内に誘導するのに使用され、他方は、チャネルから冷却剤を再度、外に誘導するのに使用される。そのため接続部に接続されている冷却剤線は、主本体を通る冷却剤回路をもたらし、この冷却剤回路により、熱をプラグインコネクタ部から離すように伝達することが可能になる。

冷却剤線は、プラグインコネクタ部に接続されるケーブルの中に敷かれていることが好ましく、このケーブルの中には、プラグインコネクタ部のコンタクト要素に電流を供給するための１つまたは複数の負荷線も収容される。

また、冷却体の中に複数のチャネルを設けることも想定することができ、可能であり、それにより、主本体の中の熱を吸収することを可能にする様々な流路が主本体の中に設けられる。これに関連して、やはり、主本体において３つ以上の接続部を設けることも想定することができ、それにより、たとえば、３つ以上の冷却剤線も主本体に接続され得る。

代替の実施形態においては、冷却剤線を接続するために、主本体においてたった１つの接続部を設けることも想定することができ、可能である。この場合においては、ガス状流体は、たとえば、単一の接続部を介してチャネル内に流入し、冷却剤線を介して戻るように誘導されることなく別の場所でチャネルから流出することができる。

主本体は、その中に形成されるチャネルとともに、たとえば選択的焼結を用いて形成され得る。選択的レーザ焼結（SLS: Selective laser sintering）は、レーザを使用して焼結することによって粉末の出発材料（好ましくは金属材料）から、３次元構造が生成される積層造形法（additive manufacturing method）を意味すると理解される。この工程においては、ワークピースは、層ごとに構築され、そのため、原理的には、レーザビームの効果を用いることによって、特に内部にチャネルが形成された任意の所望の３次元形状を生成することができる。

本明細書に記載のタイプのプラグインコネクタ部は、たとえば、電気車両を充電するための充電システムの文脈内で、充電プラグまたは充電ソケットとして使用され得る。この種のプラグインコネクタ部は、たとえば、充電ケーブルにおいて配置され、充電ケーブルを介して充電ステーションに接続され得る。この種の充電プラグを、たとえば電気車両上の充電ソケットの中に挿入して、充電ステーションと電気車両との間に充電電流を伝送することができる。

本発明を支える概念については、図面に示されている実施形態を参照して、より詳細に後述する。

電気車両を充電するための充電システムの図である。 充電プラグの形態のプラグインコネクタ部の図である。 コンタクトホルダと、プラグインコネクタ部のプラグイン部分とを含む、プラグインコネクタ部の組立体の図である。 コンタクトホルダの組立体の独立図である。 コンタクトホルダの主本体の図である。 主本体の、その上に配置された絶縁ケーシングとの図である。 主本体の後面図である。 主本体の、その上に配置された絶縁ケーシングとの後面図である。 主本体の側面図である。 主本体の、その上に配置された絶縁ケーシングとの側面図である。 主本体の斜視図である。 主本体の、その上に配置された絶縁ケーシングとの斜視図である。 主本体の正面図である。 主本体の、その上に配置された絶縁ケーシングとの正面図である。 図９Ｂによる線Ａ−Ａに沿う断面図である。 プラグインコネクタ部の組立体の別の実施形態の図である。 図１１による組立体の側面図である。 図１１および図１２による組立体の正面図である。 組立体のコンタクトホルダの独立図である。 コンタクトホルダの側面図である。 コンタクトホルダの正面図である。 コンタクトホルダの平面図である。 コンタクトホルダの主本体の中に形成されたチャネルの、コンタクト要素をコンタクトホルダに締結するための主本体の締結点の領域内の絶縁ケーシングとの図である。 チャネルの独立図である。

図１は、電動車両４（電気車両とも呼ばれる）を充電するのに使用される充電ステーション１を示している。充電ステーション１は、交流または直流の形態の充電電流を供給するように設計され、ケーブル２を有し、その一方の端部２０１は、充電ステーション１に接続され、そのもう一方の端部２００は、充電プラグの形態の嵌合プラグインコネクタ部３に接続されている。

図２による拡大図でわかるように、嵌合プラグインコネクタ部３は、筐体３０においてプラグイン部分３００、３０１を有し、その部分を用いて、プラグインコネクタ部３は、車両４上の充電ソケットの形態の関連の嵌合プラグインコネクタ部４０とプラグインの形で係合することが可能である。

このようにして、充電ステーション１は、車両４に電気的に接続されて、充電ステーション１から車両４に充電電流を伝送することができる。

たとえば、高速充電工程の文脈で電気車両４の迅速な充電を可能にするには、伝送された充電電流は、アンペア数が高く、たとえば２００Ａを超え、オプションでさらに３５０Ａ以上の大きさである。充電電流がそのように高いために、熱損失が、ケーブル２に、またプラグインコネクタ部３および充電ソケット４０にも生じ、この熱損失は、ケーブル２、プラグインコネクタ部３、および充電ソケット４０の温度上昇につながる可能性がある。

プラグインコネクタ部３は、そのプラグイン部分３００、３０１において複数のコンタクト要素を備える。たとえば、直流の形態の充電電流を伝送するための２つのコンタクト要素が、プラグイン部分３０１において配置され得、一方、接地ＰＥコンタクトを提供するためのコンタクト要素および制御信号を伝送するための信号コンタクトが、プラグイン部分３００において配置され得る。

図３〜図１０は、プラグインコネクタ部３の組立体の１つの実施形態を示し、その組立体を用いて、コンタクト要素３２、３３、３４は、コンタクト要素３２、３３、３４がプラグイン部分３００、３０１の中に突出するようにプラグインコネクタ部３の筐体３０内に位置決めされ、プラグインコネクタ部３が充電ソケットの形態の関連の嵌合プラグインコネクタ部４０内に挿入されると、嵌合プラグインコネクタ部４０の関連の嵌合コンタクト要素４００（図１に概略的に示されている嵌合コンタクト要素４００参照）に電気的に接触することができる。

プラグイン部分３００、３０１は、図３に示されているように、筐体部３０２において形成される。コンタクトホルダ３１が、筐体部３０２に取り付けられ、図４に示されているようにコンタクト要素３２、３３、３４が、そのコンタクトホルダにおいて保持され、したがって、プラグイン部分３００、３０１内に位置決めされる。

コンタクトホルダ３１は、第一には、コンタクト要素３２、３３、３４をプラグインコネクタ部３の筐体３０内で機械的に保持するのに使用される。第二には、コンタクトホルダ３１は、特に、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素３２からの熱を吸収し除去するための冷却機能を有し（コンタクト要素３２のコンタクト部分３２０は、コンタクトソケットの形態の下側プラグイン部分３０１内に位置し、直流の形態の充電電流を伝送するのに使用される）、それにより、冷却がコンタクト要素３２においてもたらされる。

図５Ａ、図５Ｂ〜図９Ａおよび図９Ｂにおける図からわかるように、コンタクトホルダ３１は、コンタクトホルダ３１の耐荷重構造をもたらす主本体３５によって、および主本体３５を少なくとも一部包み込む絶縁ケーシング３６によって形成される。

示されている実施形態においては、主本体３５（図５Ａ〜図９Ａに単独で示されている）は、たとえばダイカストアルミニウム部として、金属材料で作製され、熱伝導性が高い。

絶縁ケーシング３６は、たとえば、プラスチック材料を用いて主本体３５をオーバーモールドすることによって形成される。絶縁ケーシング３６は、主本体３５を一部、特に、主本体３５の、たとえば、その上に配置されたコンタクト要素３２に対する電気絶縁がもたらされるように意図されている領域に包み込む。

２つの隣接する締結点３５０が、主本体３５において形成され、この締結点３５０は、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素３２を受けるのに使用され、コンタクト要素３２をコンタクトホルダ３１に機械的に確実に締結することを可能にする。

ＰＥコンタクトを形成するコンタクト要素３３を受けるための締結点３５４もまた、主本体３５において形成される。

コンタクト要素３２とコンタクト要素３３はともに、コンタクト要素３２、３３がそれぞれ、２つの軸方向に互いに離間されたカラー３２１と３２２、３３０と３３１の間のリブによって形成される締結点３５０、３５４を受けるように、それぞれの関連の締結点３５０、３５４に取り付けられ得、したがって、コンタクト要素３２、３３は、特に、コンタクトホルダ３１において軸方向に保持される。

コンタクト要素３２のための締結点３５０は、絶縁ケーシング３６によって形成されるカバー３６０によって包囲されるが、締結点３５４は、カバーされていない。そのため、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素３２がコンタクトホルダ３１に取り付けられている場合、コンタクト要素３２は、カバー３６０を用いて主本体３５に対して電気的に絶縁される。それとは対照的に、ＰＥコンタクトを形成するコンタクト要素３３は、主本体３５に対して直接置かれ、そのため、主本体３５と電気接触している。

コンタクト要素３２と主本体３５との間の電気絶縁には、充電中、充電電流を伝送するコンタクト要素３２間の主本体３５を介する電気短絡回路を防止することが必要である。この場合、絶縁ケーシング３６のカバー３６０によってもたらされる絶縁は、たとえば、１０ｋＶ／ｍｍから１５ｋＶ／ｍｍの間の電気強度を有するプラスチック材料、たとえばＰＶＣまたはＰＡ６６で作製されている絶縁ケーシング３６によって十分な電気強度（＞１，０００Ｖ）を有する。したがって、壁厚が１０分のいくつかのｍｍであるカバー３６０はそれ自体、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素３２に対して締結点３５０の領域内の主本体３５を電気的に絶縁するのに十分である。

たとえば図５Ｂにおいてわかるように、締結点３５０上のカバー３６０は、１８０°を超える角度によってコンタクト要素３２の周りに巻くことが可能である。したがって締結点３５０に締結すると、コンタクト要素３２は、コンタクトホルダ３１に連動するように接続され、その結果、コンタクトホルダ３１において連動するように保持される。

ＰＥコンタクトを形成するコンタクト要素３３は、主本体３５に対して電気的に絶縁されていないので、主本体３５は、電気接地に関わっている。そのため、カバー３６０が締結点３５０のうちの一方において損傷し、そのため、主本体３５に対してコンタクト要素３２のうちの一方の電気絶縁が損なわれた場合、このことは、充電ステーション１側において故障電流試験を実施することによって識別され得、結果として、充電工程を開始しないようにすることすらでき、またはすでに充電工程が始まっている場合、中断することができる。

充電ケーブル２の中に延びている中性導体２４は、ＰＥコンタクトを形成するコンタクト要素３３に接続され、それにより、コンタクト要素３３は、中性導体２４を介して接地される。

半円筒形部分３５１が、主本体３５上の締結点３５０から突出し、絶縁ケーシング３６の挿入スリーブ３６１に隣接する。コンタクト要素３２のシャフト部分３２３は、挿入スリーブ３６１内に挿入され、それにより、負荷線２３をコンタクト要素３２のシャフト部分３２３に接続することを可能にする圧着点は、挿入スリーブ３６１内に収容される。

さらには、コンタクト要素３４は、コンタクトホルダ３１において配置され、制御信号を伝送するための信号コンタクトを形成する。前記コンタクト要素３４をコンタクトホルダ３１に締結するには、絶縁ケーシング３６は、信号コンタクト３４をコンタクトホルダ３１において保持することを可能にする締結点３５６を形成する（特に、図６Ｂ参照）。

ＰＥコンタクトを形成するコンタクト要素３３、および信号コンタクトを形成するコンタクト要素３４は、上側プラグイン部分３００の中に配置され、プラグインコネクタ部３が嵌合プラグインコネクタ部４０内に挿入されると、嵌合プラグインコネクタ部４０の関連の嵌合コンタクト要素４００に接続される。

たとえば、図８Ｂにおいてわかるように、絶縁ケーシング３６はまた、コンタクトホルダ３１をたとえば筐体３０内で固定することを可能にする、ラッチ装置の形態の締結要素３６２を形成する。

コンタクトホルダ３１は、コンタクト要素３２、３３、３４を位置決めするための耐荷重構造を形成する。加えて、述べたように、前記コンタクトホルダはまた、特に、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素３２を冷却するのにも使用される。この目的で、（直方体状の）本体部分３５５が、主本体３５において形成され、その本体部分３５５の中にチャネル３５８が形成される。チャネル３５８は、取付け片の形態の接続部３５２、３５３に流体接続され、この接続部は、主本体３５において形成され、冷却剤線２１、２２がこの接続部のそれぞれに接続され得、それにより、冷却剤をチャネル３５８内に供給すること、また冷却剤線２１、２２を介して冷却剤を再度、チャネル３５８から外に誘導することが可能になる。

図１０による断面図からわかるように、チャネル３５８は、本体部分３５５の中を横切るように延びている。チャネル３５８は、たとえば、止まり穴の形態で、ダイカストアルミニウム部から作製されている主本体３５の中に作製され、ねじ要素の形態の閉鎖要素３５７を用いて外側に対して閉じている。チャネル３５８が接続部３５２、３５３に流体接続されているので、冷却剤（たとえば、液体冷却剤（水）またはガス状冷却剤（空気））は、チャネル３５８内に流れ方向Ｆ１で流入し、チャネル３５８から外に流れ方向Ｆ２で流出することができる。

図２に概略的に示されているように、冷却剤線２１、２２は、充電ケーブル２内に敷かれ、充電ステーション１とプラグインコネクタ部３との間に延びている。プラグインコネクタ部３内では、たとえば、図３および図１０に示されているように、冷却剤線２１、２２は、主本体３５の接続部３５２、３５３に接続され、これにより、冷却剤の迂回が可能になり、したがって、冷却剤線２１を介して供給される冷却剤が迂回し、前記冷却剤が他方の冷却剤線２２を介して戻るように誘導される。

絶縁ケーシング３６のカバー３６０は、締結点３５０の領域内で薄壁とすることができるので、熱は、コンタクト要素３２から効率的に吸収され、熱伝導性が高い材料で作製されている主本体３５を介して伝導され、チャネル３５８を通って流れる冷却剤を用いることによって離れるように伝達され得る。コンタクトホルダ３１を用いて、負荷コンタクトを形成するコンタクト要素３２は、効果的な程度まで冷却され、したがって、前記コンタクト要素３２は、過熱が防止され得る。

図１１〜図１９は、プラグインコネクタ部３の組立体の別の実施形態を示し、この組立体を用いて、コンタクト要素３２、３３、３４は、プラグインコネクタ部３の筐体３０内で位置決めされる。

図１１〜図１９による実施形態においては、コンタクトホルダ３１が設けられ、その上に、負荷コンタクトとして使用され下側プラグイン部分３０１に関連するコンタクト要素３２が、配置され保持される。コンタクトホルダ３１は、第一には、プラグインコネクタ部３の筐体部３０２における機械的な位置決めに使用されるが、また第二には、電気絶縁、およびコンタクト要素３２から熱を離すように伝達するのにも使用される。

たとえば、図１４でわかるように、コンタクトホルダ３１は、コンタクトホルダ３１においてコンタクト要素３２を取り付けるための締結点３５０の領域内に絶縁ケーシング３６の２つのセグメントによって包み込まれている主本体３５によって形成される。この実施形態においては、締結点３５０は、金属材料で作製されている主本体３５の中の穴によって形成される。

絶縁ケーシング３６によって形成される挿入スリーブ３６１は、前記穴内に配置され、このスリーブを用いて、コンタクト要素３２は、コンタクトホルダ３１において保持され、このスリーブもまた、コンタクト要素３２と主本体３５との間の電気絶縁をもたらす。

筐体部３０２から離れるように向く主本体３５の本体部分３５５においては、凹部３５９が、主本体３５の両側に、締結点３５０にそれぞれが関連する形で形成され、コンタクト要素３２は、前記凹部内に突出し（コンタクト要素３２がコンタクトホルダ３１において保持されている場合）、電気負荷線は、その領域の中のコンタクト要素３２に接続されている。凹部３５９はそれぞれ、関連の締結点３５０に接し、その締結点３５０は、穴によって形成され、したがって、締結点３５０の後部に対して空間が生まれる。

この場合、負荷線は、誘導部分３５９Ａ、３５９Ｂを介して関連のあるコンタクト要素３２に向かって誘導され（図１４参照）、各コンタクト要素３２は、２本の負荷線に関連している。各コンタクト要素３２について２つの別個の負荷線を使用することによって（これらの負荷線を介して同じ電流が誘導され、これらの負荷線は同じ電位を有する）、負荷線の総表面積は、増大して、熱除去が向上する。

金属材料で作製されている主本体３５においては、チャネル３５８が、図１８および図１９に示されているように形成される。チャネル３５８は、主本体３５の中に一体形成され、別個のチャネル部分３５８Ａ、３５８Ｂの中に、締結点３５０、および絶縁ケーシング３６によってその中に形成されている挿入スリーブ３６１の周りにらせん状に延び、それにより、冷却剤は、締結点３５０とその中に形成された挿入スリーブ３６１の周りに流れて、締結点３５０およびそれに取り付けられたコンタクト要素３２から熱を吸収し、前記熱を締結点３５０から離すように伝達することができる。

主本体３５内に形成されたチャネル３５８は、冷却剤を流れ方向Ｆ１で供給するのに使用される接続部３５２を有する（図１８および図１９参照）。接続部３５２からは、チャネル３５８は、分岐して、締結点３５０にそれぞれが関連する２つの別個のチャネル部分３５８Ａ、３５８Ｂを形成する。各チャネル部分３５８Ａ、３５８Ｂは、冷却剤を離すように流れ方向Ｆ２で運ぶための出口として機能する別個の接続部３５３を有する。

たとえば、図１７に概略的に示されているように、流れ線２１、２２は、接続部３５２、３５３に接続され、これらの線は、充電ケーブル２内で延び、冷却剤は、これらの線を介して、供給され、または離れるように運ばれる。

図１１〜図１９による実施形態における主本体３５は、たとえば、選択的レーザ焼結法を用いて生成される。積層造形法である選択的レーザ焼結においては、主本体３５は、内部に形成されるチャネル３５８とともに、（金属）粉末材料から層ごとに生成される。原理的には、選択的レーザ焼結により、複雑な３次元構造を形成することが可能になる。

本発明を支える概念は、上述の実施形態に限定されず、原理的には、まったく異なる実施形態においても実装可能である。

コンタクトホルダを用いて、１つまたは複数のコンタクト要素は、プラグインコネクタ部において保持される。第一には、コンタクトホルダは、プラグインコネクタ部の筐体内での位置決めを可能にする。第二には、コンタクト要素の少なくとも一部の冷却が可能である。

この場合、コンタクトホルダの主本体の中に複数の異なる流れチャネルを形成し、それにより、冷却剤が主本体を通って異なる流路に沿って流れることができるようにすることが可能である。このようにして、冷却剤が、冷却すべき近接して位置決めされたコンタクト要素の周りを流れ、それにより、熱が、効果的な程度までコンタクト要素から吸収され得るようにすることが可能である。

１ 充電ステーション
２ 充電ケーブル
２００、２０１ 端部
２１、２２ 冷却剤線
２３ 負荷線
２４ 中性導体
３ 充電プラグ
３０ 筐体
３００、３０１ プラグイン部分
３０２ 筐体部
３１ コンタクトホルダ
３２ コンタクト要素（負荷コンタクト）
３２０ コンタクト部分（ソケット）
３２１、３２２ カラー
３２３ シャフト部分
３３ ＰＥコンタクト
３３０、３３１ カラー
３４ 信号コンタクト
３５ 主本体
３５０ 締結点
３５１ 半円筒形部分
３５２、３５３ 接続部（取付け片）
３５４ 取付け点
３５５ 本体部分
３５６ 締結点
３５７ 閉鎖要素
３５８ チャネル
３５８Ａ、３５８Ｂ チャネル部分
３５９ 凹部
３５９Ａ、３５９Ｂ 誘導部分
３６ 絶縁ケーシング
３６０ カバー
３６１ 挿入スリーブ
３６２ 締結要素
４ 車両
４０ 充電ソケット
４００ 嵌合コンタクト要素
Ｆ１、Ｆ２ 流れ方向

Claims (12)

1. 嵌合プラグインコネクタ部（４０）に接続するためのプラグインコネクタ部（３）であって、前記嵌合プラグインコネクタ部（４０）の関連する嵌合コンタクト要素（４００）に電気的に接触するための少なくとも１つのコンタクト要素（３２）と、前記少なくとも１つのコンタクト要素（３２）が保持されるコンタクトホルダ（３１）とを備える、プラグインコネクタ部（３）において、前記コンタクトホルダ（３１）が、主本体（３５）と、前記主本体（３５）を少なくとも一部包み込み、電気絶縁材料で作製されている絶縁ケーシング（３６）とを有し、前記主本体（３５）が、冷却剤の通路のための少なくとも１つのチャネル（３５８）を有することを特徴とする、プラグインコネクタ部（３）。
2. 前記主本体（３５）が、熱伝導性材料、特に、金属材料、たとえばアルミニウムで作製されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラグインコネクタ部（３）。
3. 前記主本体（３５）が、前記少なくとも１つのコンタクト要素（３２）のための少なくとも１つの締結点（３５０）を形成し、前記絶縁ケーシング（３６）が、前記締結点の領域内で前記主本体（３５）を包み込み、それにより、前記コンタクトホルダ（３１）に配置されている前記少なくとも１つのコンタクト要素（３２）が、前記主本体（３５）に対して電気的に絶縁されることを特徴とする、請求項１または２に記載のプラグインコネクタ部（３）。
4. 前記少なくとも１つの締結点（３５０）が、前記主本体（３５）の中の穴によって形成され、前記絶縁ケーシング（３６）が、前記穴の内側において前記主本体（３５）をカバーすることを特徴とする、請求項３に記載のプラグインコネクタ部（３）。
5. 前記少なくとも１つのチャネル（３５８）が、前記少なくとも１つの締結点（３５０）の周りにらせん状に延びていることを特徴とする、請求項３または４に記載のプラグインコネクタ部（３）。
6. 中性導体（２３）を接続するのに使用されるコンタクト要素（３３）が、前記主本体（３５）と電気的に接触していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。
7. 前記絶縁ケーシング（３６）が、プラスチック材料で作製されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。
8. 前記主本体（３５）が、前記絶縁ケーシング（３６）を形成するために、少なくとも一部がプラスチック材料によりオーバーモールドされていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。
9. 前記絶縁ケーシング（３６）が、少なくともの１つの挿入スリーブ（３６１）を形成し、前記少なくとも１つのコンタクト要素（３２）が、前記少なくとも１つの挿入スリーブ（３６１）の中に、負荷線（２３）に接続されることになるシャフト部分（３２３）を用いて挿入されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。
10. 前記主本体（３５）が、前記チャネル（３５８）に流体接続され前記コンタクトホルダ（３１）に冷却剤線（２１、２２）を接続するように意図されている少なくとも１つの接続部（３２５）を備えることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。
11. 前記主本体（３５）が、第１の冷却剤線（２１）を接続するための第１の接続部（３５２）と、第２の冷却剤線（２２）を接続するための第２の接続部（３５３）とを備え、それにより、冷却剤が、前記第１の接続部（３５２）を介して前記チャネル（３５８）の中に誘導され得、前記第２の接続部（３５３）を介して前記チャネル（３５８）から外に誘導され得ることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。
12. 前記主本体（３５）が、前記主本体（３５）の中に形成された少なくとも１つのチャネル（３５８）とともに、選択的レーザ焼結を用いて生成されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のプラグインコネクタ部（３）。

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