JP2022003636A - 高電流コンタクトデバイスおよび高電流コンタクトデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高電流コンタクトデバイスおよび高電流コンタクトデバイスの製造方法の改良に関する。【解決手段】高電流コンタクトデバイス１０は、少なくとも１つの第１のコンタクト要素２５と、回路キャリア３０と、データ信号を伝送するための少なくとも１つの第１のデータコンタクト４０と、少なくとも１つのデータインターフェースとを有し、第１のコンタクト要素２５は、フィードスルー１７５において嵌合軸１１０に沿って回路キャリア３０を通り、回路キャリア３０の第１の導体トラック１４５は、第１のデータコンタクト４０をデータインターフェースに電気的に接続し、回路キャリア３０は射出成形回路キャリアとして設計され、回路キャリア３０のキャリア１１５は、第１のデータコンタクト４０、第１のコンタクト要素２５、およびデータインターフェースを機械的に支持する。【選択図】図３

Description

本発明は、請求項１に記載の高電流コンタクトデバイス、および請求項１４に記載の高電流コンタクトデバイスの製造方法に関する。

ＤＥ１０２０１６１０７４０１Ａ１は、例えば電流を流すためのコンタクトピンなどのコンタクト要素を含むプラグインデバイスインサートを開示している。コンタクト要素は、コンタクト要素が相補コンタクト要素に接触する接触領域と、導体が接続される接続領域とを含む。少なくとも１つのコンタクト要素の温度が、接触領域と接続領域との間にある測定領域において検出される。

ＤＥ１０２０１６１０７４０１Ａ１

本発明の目的は、電気エネルギーを伝達するための改良された高電流コンタクトデバイス、および改良された高電流コンタクトデバイスの製造方法を提供することである。

この目的は、請求項１に記載の高電流コンタクトデバイス、および請求項１４に記載の高電流コンタクトデバイスの製造方法によって達成される。有利な実施形態は、従属請求項に明記される。

自動車または充電ステーションのための改良された高電流コンタクトデバイスであって、電気エネルギーを伝達するように設計された少なくとも１つの第１のコンタクト要素と、回路キャリアと、データ信号を伝送するための少なくとも１つの第１のデータコンタクトと、少なくとも１つのデータインターフェースとを有する高電流コンタクトデバイスを提供できることが認識されている。第１のコンタクト要素は、フィードスルーにおいて嵌合軸に沿って回路キャリアを通って伸びる。
回路キャリアの導体トラックが、第１のデータコンタクトをデータインターフェースに電気的に接続する。回路キャリアは、射出成形回路キャリアとして設計され、回路キャリアのキャリアが、第１のデータコンタクトとデータインターフェースとを機械的に支持する。

この設計は、回路キャリアを設けることにより、高電流コンタクトデバイスを組み立てるための組立費用が大幅に削減されるため、結果として高電流コンタクトデバイスを特に迅速かつ高い費用効率で組み立てることができるという利点を有する。高電流コンタクトデバイスの部品数も特に少なくなる。

さらなる実施形態において、高電流コンタクトデバイスは、ハウジング内部を画定するコンタクトハウジングを有する。第１のデータコンタクト、回路キャリア、および第１のコンタクト要素は、ハウジング内部に配置される。データインターフェースは、嵌合軸に対して傾斜した平面において横方向にコンタクトハウジングを通って伸びる。
その結果、データインターフェースに外側から特に容易に接触することができる。さらに、データインターフェースがコンタクトハウジングから横方向に案内されるので、データインターフェースを容易に密閉することができ、データインターフェースを介した腐食媒体の侵入からハウジング内部を保護することができる。

キャリアは同一の材料から一体に形成されると特に有利である。キャリアは、第１の部分と、第１の部分に接続された第２の部分とを有する。第２の部分は、嵌合軸に関して第１の部分からずれて配置される。フィードスルーは第１の部分に配置され、データコンタクトは第２の部分に配置される。この設計は、キャリアが同一の材料から一体に形成され、第１の部分と第２の部分とが嵌合軸に沿ってずれて配置されることにより、キャリアを高電流コンタクトデバイスの幾何学的設計に柔軟に適応させることができるという利点を有する。キャリアが同一の材料から一体に形成されることにより、部品数および組立費用が低く抑えられる。

高電流コンタクトデバイスが、電気エネルギーを伝達するように設計された第２のコンタクト要素を有すると特に有利である。第２のコンタクト要素は第１のコンタクト要素とは異なる設計であり、第２のコンタクト要素は第２の部分に配置される。この設計は、例えば、それぞれの場合において、第１のコンタクト要素と第２のコンタクト要素とが異なる長さに設計された接触部を有していても、第１のコンタクト要素および第２のコンタクト要素の一自由端が共通面に配置されるという利点を有する。
その結果、キャリアはコンタクト要素の異なる幾何学的設計を補償することができるため、第１のコンタクト要素および第２のコンタクト要素を製造するための既存の工作機械を後付けする必要がない。その結果、高電流コンタクトデバイスを製造するための設置費用が特に低くなる。

例えば、直流が第１のコンタクト要素によって送られ、交流、特に３相交流が第２のコンタクト要素によって送られ、第２のコンタクト要素によって送られる電流が、例えば、第１のコンタクト要素によって送られる電流よりも著しく低いと特に有利である。その結果、例えば、第２のコンタクト要素を第１のコンタクト要素よりも著しく小さく、かつ例えば、接触部により、著しく短く設計することができる。

キャリアが少なくとも１つの補強リブを有し、補強リブが嵌合軸に沿って延びることによって、特に剛性の回路キャリアが設けられる。第１のコンタクト要素および／または第２のコンタクト要素および／またはデータコンタクトをキャリアに差し込むときの曲げを、補強リブによって小さく抑えることができるため、キャリアに配置された導体トラックの機械的損傷が防止される。

さらなる実施形態において、高電流コンタクトデバイスは少なくとも１つのシールスリーブを有し、シールスリーブは回路キャリアに固定される。シールスリーブは、嵌合軸に関して軸方向にフィードスルーに隣接する。シールスリーブは、第１のコンタクト要素の周りに流体耐密に係合する。回路キャリアを介してコンタクト要素を横方向に通る腐食媒体の侵入が、シールスリーブによって防止される。ハウジング内部の腐食は、データインターフェースおよび第１のコンタクト要素の両方におけるハウジング内部の両側のシールによって防止される。

シールスリーブは、材料結合（materially bonded manner）によって、好ましくはまた形状嵌めによって回路キャリアに接続されると特に有利である。特に、ここでは、２成分射出成形法が、シールスリーブおよび回路キャリアの製造に適している。シールスリーブの材料結合接続により、回路キャリアに対するシールスリーブのクリープ間隙が防止される。回路キャリアに対するシールスリーブの確実な固定も確保されるため、キャリアのフィードスルーを通して第１のコンタクト要素を差し込むときの、シールスリーブの望ましくない外れが防止される。

さらなる実施形態において、キャリアは、フィードスルーに、少なくとも１つの凹部と凹部を画定するウエブとを含む保持構造を有し、シールスリーブは凹部を閉じ、ウエブはシールスリーブの少なくともある領域に埋め込まれる。この設計は、シールスリーブがキャリアに特に安定して機械的に接続されるという利点を有する。

さらなる実施形態において、電気回路が回路キャリアに配置され、電気回路は、高電流コンタクトデバイスの動作パラメータについての情報を識別するように設計される。回路キャリアは、キャリアに配置されたさらなる導体トラックによって電気回路をデータインターフェースに電気的に接続し、情報をデータインターフェースに提供するように設計される。この設計は、動作パラメータを提供することにより、データインターフェースに接続され得る評価デバイスによって高電流コンタクトデバイスをモニタすることができ、したがって、例えば、ハウジング内部への湿気の侵入および／またはハウジング内部の温度および／または第１のコンタクト要素を介して送られる電流をモニタすることができるという利点を有する。

さらなる実施形態において、電気回路は、少なくとも１つの温度センサを含む少なくとも１つの温度測定デバイスを有し、温度センサは、第１のコンタクト要素の温度を動作パラメータとして測定するように設計される。

温度センサの特に良好な熱接続は、温度センサがシールスリーブに埋め込まれることによってもたらされる。シールスリーブは、熱伝導性設計であり、温度センサを第１のコンタクト要素に熱的に接続する。

さらなる実施形態において、シールスリーブは、以下の材料、すなわち、銅、アルミニウム、酸化アルミニウム、硝酸アルミニウム、酸化ケイ素、硝酸ケイ素、窒化ホウ素、プラスチック、耐熱プラスチック、シリコーン、ポリウレタンのうちの少なくとも１つから構成される。

シールスリーブが射出成形され、温度センサが材料結合によってシールスリーブに接続され、シールスリーブによってオーバモールドされることも有利である。その結果、温度センサに対するシールスリーブの特に良好な熱接続を確保することができる。

高電流コンタクトデバイスの回路キャリアのキャリアが射出成形され、導体トラックがキャリアに形成され、データインターフェースが回路キャリアに固定されることによって、高電流コンタクトデバイスを特に簡単かつ費用効率の高い方法で製造することができる。その結果、第１に高電流コンタクトデバイスを可変幾何形状に製造することができ、第２に部品数が削減されるため、組立ステップが特に少なくなる。

以下で、図面を参照しながら、本発明についてより詳細に説明する。

高電流コンタクトデバイスの第１の斜視図である。 図１に示す高電流コンタクトデバイスの第２の斜視図である。 図１に示す高電流コンタクトデバイスの第３の斜視図である。 図１に示す高電流コンタクトデバイスの、図１に示す断面Ａ−Ａに沿った断面図である。 図３に示す回路キャリアのキャリアの斜視図である。 図４に示す断面図の一部を示す図である。 高電流コンタクトデバイスの製造中の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイスの一部を示す図である。 高電流コンタクトデバイスの製造中の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイスの一部を示す図である。 高電流コンタクトデバイスの製造中の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイスの一部を示す図である。 高電流コンタクトデバイスの製造中の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイスの一部を示す図である。 高電流コンタクトデバイスの製造中の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイスの一部を示す図である。 高電流コンタクトデバイスの製造中の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイスの一部を示す図である。

以下の図において座標系を参照する。例として、座標系は、右手系（right-hand system）として構成され、ｘ軸（長手方向）、ｙ軸（横方向）、およびｚ軸（垂直方向）を有する。

図１は、高電流コンタクトデバイス１０の第１の斜視図である。

高電流コンタクトデバイス１０は、コンタクトハウジング１５と、少なくとも１つの第１のコンタクト要素２５を含む第１のコンタクト配置部２０と、回路キャリア３０（図１では隠れている）と、少なくとも１つの第１のデータコンタクト４０を含むデータコンタクト配置部３５とを有する。データコンタクト配置部３５は、第２のデータコンタクト４５をさらに有することもできる。
高電流コンタクトデバイス１０は、少なくとも１つの第２のコンタクト要素５５を含む第２のコンタクト配置部５０を有することもできる。実施形態において、第１のコンタクト配置部２０は、第２のコンタクト配置部５０からｚ方向にずれて配置される。データコンタクト配置部３５は、ｚ方向において第１のコンタクト配置部２０とは反対側で、第２のコンタクト配置部５０に隣接して配置される。

さらに、高電流コンタクトデバイス１０は、横方向に配置された少なくとも１つのデータインターフェース６０を有する。データインターフェース６０は、図１に破線で示す第１のデータコンタクトデバイス６５と第２のデータコンタクトデバイス７０とを有することができる。

さらに、第１のコンタクト配置部２０は第３のコンタクト要素７５を有することができる。第３のコンタクト要素７５は、第１のコンタクト要素２５と同一の設計であってよい。この場合、例として、第３のコンタクト要素７５は、第１のコンタクト要素２５からｙ方向にずれて配置され、例として、第１のコンタクト要素２５と第３のコンタクト要素７５とは共通のｘｙ面に配置される。
この場合、図１において、第１のコンタクト要素２５と第３のコンタクト要素７５とは、さらなる高電流コンタクトデバイス８５の相手側コンタクト８０に接触し、前記相手側コンタクトは、それぞれの場合において、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５に対応して設計される。さらなる高電流コンタクトデバイス８５は、図１において破線で概略的にのみ示されている。

第２のコンタクト配置部５０は、第２のコンタクト要素５５に加えて少なくとも１つの第４のコンタクト要素９０を有することができる。実施形態において、第２のコンタクト配置部５０は第５のコンタクト要素９５をさらに有し、第２のコンタクト要素５５および第４のコンタクト要素９０は、互いに同一に設計されるが、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５とは異なって設計され、第５のコンタクト要素９５は、第１コンタクト要素２５、第２のコンタクト要素５５、第３のコンタクト要素７５、および第４のコンタクト要素９０とは異なって設計される。

実施形態において、第２のコンタクト配置部５０は、例として、５極コンタクト配置部として設計される。この場合、第３のコンタクト要素７５および第４のコンタクト要素９０は、第５のコンタクト要素９５の周りの円形トラックに配置される。第１のデータコンタクト４０および第２のデータコンタクト４５は、共通のｘｙ面に配置され、同様に第５のコンタクト要素９５の周りの円形トラックに配置される。

各コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびデータコンタクト４０、４５ごとに、コンタクトハウジング１５は、それぞれの場合において、嵌合軸１１０に沿ってコンタクトハウジング１５を通って延びる、関連するコンタクトレセプタクル１２０を有する。コンタクトレセプタクル１２０は、特に、図１に示す高電流コンタクトデバイス１０の後側で、回路キャリア３０によって部分的に閉じられる。

この場合、コンタクトハウジング１５は、コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびデータコンタクト４０、４５をそれぞれ機械的に支持し、かつ互いに電気的に絶縁するように設計される。この場合、コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびそれぞれ関連するデータコンタクト４０、４５を、それぞれ関連するコンタクトレセプタクル１２０に、ある領域で押し込むことができる。

高電流コンタクトデバイス１０およびさらなる高電流コンタクトデバイス８５を密閉するように設計することができるため、コンタクトハウジング１５のハウジング内部１００（図２参照）への湿気、液体、および／または他の腐食媒体の侵入が防止される。

第１のコンタクト配置部２０および第２のコンタクト配置部５０を、例えば観察者から離れる側で、高電流ケーブル１０５に接続することかできる。高電流ケーブル１０５を、例えば、電気エネルギー貯蔵装置、自動車の駆動モータ、または車両の制御デバイスに接続することができる。電気エネルギー貯蔵装置を充電する充電電流を供給するために、高電流ケーブル１０５を充電ステーションに接続してもよい。
実施形態において、図１に示す高電流コンタクトデバイス１０は、充電ステーションの充電プラグを自動車の内部充電装置に接続して、電気エネルギー貯蔵装置を充電するように機能する。このために、第１のコンタクト配置部２０は、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５に存在する電気エネルギーを、直流電圧によって充電装置に伝達するように設計される。

例として、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５は、少なくとも３０秒の時間に少なくとも３０アンペア〜１０００アンペア、特に５０アンペア〜５００アンペアの電流を送るように設計される。第１のコンタクト要素２５と第３のコンタクト要素７５との間に存在する電圧は、４８ボルト〜５００ボルトであり得る。したがって、第１のコンタクト要素２５と第３のコンタクト要素７５との間に存在する電圧は、従来の自動車の１２ボルトまたは２４ボルトのネットワークとは著しく異なる。

第２のコンタクト配置部５０は、同様に電気エネルギーを伝達するように設計される。この場合、第２のコンタクト配置部５０を介して伝達される電気エネルギーは、第２のコンタクト配置部に交流として、特に３相交流として存在し得る。存在する交流に応じて、第２のコンタクト配置部５０は、対応する数の第２のコンタクト要素５５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５を有する。図１に示すように、電気エネルギーが３相交流として供給される場合、第２のコンタクト配置部５０は、これに応じて、５つのコンタクト要素５５、９０、９５を有する。
この場合、第５のコンタクト要素９５を接地接続／保護接地導体に接続することができ、第２のコンタクト要素５５および第４のコンタクト要素９０を外部導体に接続することができる。交流電圧を、例えば、家庭用接続によって供給することができる。

第２のコンタクト要素５５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５を介して送られる電流は、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５を介して送られる電流よりもかなり低く、例えば、１アンペア〜３２アンペア、特に１アンペア〜１６アンペアである。第２のコンタクト要素５５、第４のコンタクト要素９０、または第５のコンタクト要素９５の間に存在する交流電圧は、最大約６００ボルトであり得る。

データコンタクト配置部３５は、データを伝送するように機能し、したがって、エネルギー貯蔵装置の充電または駆動モータの駆動のための電気エネルギーを伝達するのではなく、例えば、エネルギー貯蔵装置の動作状態または充電装置の充電情報についての情報を充電ステーションに伝送するように機能する。その結果、データコンタクトデバイスによって伝達される電気エネルギーは特に低くなり、データコンタクト配置部３５を介して送られる０．１アンペアの電流を超えることはない。

実施形態において、第１のコンタクト要素２５は、嵌合軸１１０に沿って一直線に延びる。嵌合軸１１０は、ｘ軸に平行に延びるように向けられる。第２のコンタクト要素５５、第３のコンタクト要素７５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５ならびにデータコンタクト要素４０、４５は同様に、嵌合軸１１０に平行に延びるように設計される。

第１のコンタクト要素２５、第２のコンタクト要素５５、第３のコンタクト要素７５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５は、例として、ピンコンタクトとして設計され、例としてピンコンタクトとして設計されるソケットコンタクトとして設計された相手側コンタクト８０の電気接触接続のために機能する。

図２は、図１に示す高電流コンタクトデバイスの第２の斜視図である。

回路キャリア３０は、コンタクトハウジング１５のハウジング内部１００に配置される。実施形態において、回路キャリア３０は、一般に成形集積デバイス（ＭＩＤ）と呼ばれる射出成形回路キャリアとして設計される。回路キャリア３０はキャリア１１５を有する。キャリア１１５は電気絶縁材料から構成される。電気絶縁材料は、特に、ポリプロピレン、ポリエチレン、および／または耐熱プラスチックであってよい。

図２における観察者から離れた第１の端面１３５において、第１のデータコンタクトデバイス６５および第２のデータコンタクトデバイス７０は、キャリア１１５に機械的に接続される。データコンタクトデバイス６５、７０は、嵌合軸１１０に垂直な平面においてコンタクトハウジング１５を横方向に通って案内され、第１のデータコンタクトデバイス６５および／または第２のデータコンタクトデバイス７０に対応するように設計されたデータ接続デバイス１４０が、データコンタクトデバイス６５、７０に外側で接触することができる。
第１のデータコンタクトデバイス６５および第２のデータコンタクトデバイス７０は、例として密閉して設計されるため、コンタクトハウジング１５とデータコンタクトデバイス６５、７０との間の流体または液体がハウジング内部１００に侵入することが防止される。

図２における第１のコンタクト要素２５、第２のコンタクト要素５５、第３のコンタクト要素７５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５の観察者側で、それぞれのコンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５を、高電流ケーブル１０５の電気導体に電気的に接続する、例えば圧着することができる。データコンタクト４０、４５を、図２に示す側で、データケーブル、例えばツイストペアケーブルに接続する、例えば圧着することができる。

図３は、高電流コンタクトデバイス１０の斜視図であり、図３では、明確にするために、コンタクトハウジング１５の図示が省略されている。

回路キャリア３０は、例として、キャリア１１５の第１の端面１３５に配置された１つまたは複数の例示的な導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０、２５２を有する。この場合、例として、第１の導体トラック１４５は、第１のデータコンタクト４０を第１のデータコンタクトデバイス６５に接続する。さらに、第２の導体トラック１５０は、第１のデータコンタクトデバイス６５を第２のデータコンタクト４５に電気的に接続する。

少なくとも１つの電気回路１６５を、回路キャリア３０に配置することができる。電気回路１６５は、例えば第３の導体トラック１５５および第４の導体トラック１６０によって、第２のデータコンタクトデバイス７０に電気的に接続される。電気回路１６５は、高電流コンタクトデバイス１０の動作パラメータについての情報を識別するように設計される。電気回路１６５は、第３の導体トラック１５５および第４の導体トラック１６０によって、高電流コンタクトデバイス１０の動作パラメータについての情報を第２のデータコンタクトデバイス７０に提供するように設計される。

図３の観察者から離れた第２の端面２４０において、キャリア１１５には、例として、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０がない。導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０は、例えば、銅ならびに／またはアルミニウムならびに／または酸化アルミニウムならびに／または硝酸アルミニウムならびに／または酸化ケイ素ならびに／または硝酸ケイ素ならびに／または窒化ホウ素ならびに／または鉄金属および／もしくは非鉄金属の導電性化学的改質ならびに／または非導電性化学的改質から形成される。回路キャリア３０を多層に設計して、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０がキャリア１１５の内部に部分的に延びるように設計してもよい。

動作パラメータは、例えば、高電流コンタクトデバイス１０の温度ならびに／または高電流コンタクトデバイス１０を介して送られる電流ならびに／または第１のコンタクト配置部２０および／もしくは第２のコンタクト配置部５０の電力であってよい。例えば機能、例えばコンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５の極性をチェックすることもでき、対応する情報を、電気回路１６５によって第２のデータコンタクトデバイス７０に提供することもできる。

キャリア１１５において、それぞれのフィードスルー１７５が、各コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびデータコンタクト４０、４５に配置される。フィードスルー１７５はボアのように設計される。関連するコンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５またはそれぞれ関連するデータコンタクト４０、４５は、嵌合軸１１０に沿ってフィードスルー１７５を通って伸びる。この場合、フィードスルー１７５は、第２の端面２４０においてコンタクトレセプタクル１２０に開く。コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびデータコンタクト４０、４５は、両側でキャリア１１５を越えて突出する。

回路キャリア３０のキャリア１１５は、同一の材料から一体に形成される。キャリア１１５が第１の部分１８０、第２の部分１８５、および接続部分１９０を有すると特に有利である。第１の部分１８０と第２の部分１８５とは、ｘ方向にずれて配置された異なるｙｚ面に延びる。例えば、図３の第１の部分１８０は、観察者から離れるｘ方向に第２の部分１８５からずれて配置される。第１の部分１８０および第２の部分１８５は略平坦な設計である。

接続部分１９０は、第１の部分１８０と第２の部分１８５との間に配置され、第１の部分１８０を第２の部分１８５に接続する。接続部分１９０は、第１の部分１８０および第２の部分１８５に対して斜めに傾斜して設計される。

さらに、キャリア１１５は少なくとも１つの補強リブ１９５を有することができる。補強リブ１９５は、例として、第１のコンタクト要素２５と第３のコンタクト要素７５との間で第１の部分１８０に配置される。この場合、例えば、補強リブ１９５はｘｚ面に延びる。カラー２００を第１の部分１８０に周方向に配置することもでき、カラー２００は、第１の部分１８０を越えてｘ方向に突出し、第２の部分１８５側に配置される。

補強リブ１９５は、一側でカラー２００において終端し、他側で接続部分１９０において終端する。カラー２００および補強リブ１９５は、キャリア１１５を第１の部分１８０および接続部分１９０において補強する。その結果、高電流コンタクトデバイス１０をさらなる高電流コンタクトデバイス８５に差し込むときの嵌合力を特に十分に支えることができ、キャリア１１５の変形を防止することができる。

さらに、キャリア１１５は、第２の部分１８５に第１のくぼみ２０５を有することができる。第１のくぼみ２０５は、第２の部分１８５のへこみとして設計され、キャリアの側面２０１に接続される。側面２０１は、例として、略ｘｚ方向に延びる。第１のくぼみ２０５は、第１のデータコンタクトデバイス６５を受け入れ、それに応じた形状になっている。第１のくぼみ２０５は、例として、コンタクトレセプタクル１２０側の面へｘ方向に延びる。

第１の導体トラック１４５および第２の導体トラック１５０も、データコンタクト４０、４５から第２の部分１８５を介して第１のくぼみ２０５内へ導かれ、第１のトラック１４５と第２の導体トラック１５０とは、第１のくぼみ２０５において第１のデータコンタクトデバイス６５を介して電気的に接触接続する。

キャリア１１５の側面２０１に続いて、キャリア１１５は第２のくぼみ２１０を有する。第２のくぼみ２１０は、第２の部分１８５と接続部分１９０との間のキンクに垂直方向に配置され、コンタクトレセプタクル１２０側へｘ方向に延びる。第２のくぼみ２１０は、第２のデータコンタクトデバイス７０を受け入れ、第２のデータコンタクトデバイス７０に対応して設計される。

データコンタクトデバイス６５、７０は、最適な方法で位置決めされてよく、第１のくぼみ２０５および第２のくぼみ２１０により、コンタクトハウジングの側面から特に容易にアクセス可能である。

高電流コンタクトデバイス１０は、コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびデータコンタクト４０、４５ごとにそれぞれのシールスリーブ２３０を有する。シールスリーブ２３０は可撓性マトリックス材料から構成される。マトリックス材料としては、例えば、シリコーンおよび／またはポリウレタンおよび／またはプラスチックが挙げられる。シールスリーブ２３０は、第１の端面１３５でキャリア１１５に材料結合するように接続される。キャリア１１５およびシールスリーブ２３０は、２成分射出成形法で製造されることが好ましい。

電気回路１６５は温度測定デバイス１７０を有することができる。温度測定デバイス１７０は、少なくとも１つの第１の温度センサ２３５を有することができる。第１の温度センサ２３５は、第１のコンタクト要素２５が通って伸びるフィードスルー１７５に隣接した領域において、第１のコンタクト要素２５から物理的に距離をおいて配置される。第１の温度センサ２３５を、例えばシールスリーブ２３０に埋め込むことができる。シールスリーブ２３０は、マトリックス材料に特定の充填材料を含んでいることが好ましく、充填材料は、例えば、銅および／またはアルミニウムおよび／または銀から構成される。
シールスリーブ２３０は、約０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、特に０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜１．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導性を有する。シールスリーブ２３０は、第１の温度センサ２３５を第１のコンタクト要素２５に熱的に接続する。第１の温度センサ２３５は、第３の導体トラック１５５および第４の導体トラック１６０によって第２のデータコンタクトデバイス７０に電気的に接続される。

回路キャリア３０を射出成形回路キャリアとして設計することにより、第３の導体トラック１５５および第４の導体トラック１６０は、第１の部分１８０および接続部分１９０を介して第１の端面１３５の第２のくぼみ２１０に導かれる。第２のデータコンタクトデバイス７０は、第３の導体トラック１５５および第４の導体トラック１６０に接触する。第２のデータコンタクトデバイス７０はまた、第２のくぼみ２１０のキャリア１１５に機械的に接続される。

導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０は、キャリア１１５の輪郭に沿って延びる。この場合、回路キャリア３０の射出成形設計により、従来のプリント回路基板の場合のように、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０を一面に設計できるだけでなく、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０がキャリア１１５の輪郭をたどることができる。その結果、回路キャリア３０は特に平坦で小型の設計になる。

さらに、温度測定デバイス１７０は、第２の温度センサ２４５および／または第３の温度センサ２５０を有することができる。第１の温度センサ２３５の文脈で示した説明は、第２の２４５および第３の温度センサ２５０にも同様に当てはまる。第２の温度センサ２４５を、例えば、キャリア１１５の第２の部分１８５における第２のコンタクト配置部５０の領域に配置することができ、第２のコンタクト要素５５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５に熱的に接続することができる。

第３の温度センサ２５０を、例えば、第３のコンタクト要素７５が通って伸びるフィードスルー１７５の領域２７５に配置することができ、第３のコンタクト要素７５に熱的に結合することができる。第３のコンタクト要素７５上のシールスリーブ２３０を、シールスリーブ２３０が周面で第３の温度センサ２５０を完全に囲むように、キャリア１１５に配置する、特に射出成形することもできる。その結果、第１の温度センサ２３５が関連するシールスリーブ２３０に埋め込まれるのと同様に、第３の温度センサ２５０がシールスリーブ２３０に埋め込まれる。その結果、第３の温度センサ２５０は、第３のコンタクト要素７５に特に十分に熱的に結合される。

第２の温度センサ２４５も、導体トラック（図３では隠れている）を介して第１のデータコンタクトデバイス６５に電気的に接続される。同様の方法で、第３の温度センサ２５０を、さらなる導体トラック２５２（図３には示さず）を介して第２のデータコンタクトデバイス７０に電気的に接続することができる。

例えば、少なくとも１０アンペア、好ましくは少なくとも５０アンペアの電流が第１のコンタクト配置部２０を介して送られると、第１のコンタクト配置部２０は加熱される。それぞれ関連するシールスリーブ２３０を介した第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５の熱結合により、第１の温度センサ２３５および第３の温度センサ２５０は、関連する第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５のそれぞれの温度を測定することができ、対応する温度情報を第２のデータコンタクトデバイス７０に提供することができる。

第２のデータコンタクトデバイス７０に提供された第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５の温度についての温度情報を、例えば、充電プロセス、特に迅速な充電プロセスを制御するときに使用することができる。第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５の温度をモニタすることにより、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５の過熱だけでなく、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５に隣接して配置されたキャリア１１５の第１の部分１８０の過熱も防止することができる。

第２のコンタクト配置部５０の温度も測定され、対応する温度情報が第１のデータコンタクトデバイス６５に提供される。特に、この温度情報を使用して、電気エネルギーの伝達中に第２のコンタクト配置部５０の過熱を防止することができる。

図４は、図１に示す高電流コンタクトデバイス１０の、図１に示す断面Ａ−Ａに沿った断面図である。

コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５の各々およびデータコンタクト４０、４５の各々は、それぞれの接触部２１５、シール部２２０、および接続部２２５を有する。シール部２２０は、嵌合軸１１０に関して軸方向において接触部２１５と接続部２２５との間に配置される。接触部２１５により、コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５はそれぞれ関連する相手側コンタクト８０に電気接触し、またはデータコンタクト４０、４５は相手側データコンタクトに電気接触する。シール部２２０は、嵌合軸１１０に関して軸方向において接触部２１５に直接隣接する。
シール部２２０を、例えば、円筒形状に設計することができる。図４における離れた側の後部で、接続部２２５はシール部２２０に隣接し、コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５は、接続部２２５を介して高電流ケーブル１０５またはデータコンタクト４０、４５のそれぞれ関連する電気導体に接続される。データコンタクト４０、４５は、接続部２２５において、高電流ケーブル１０５の代わりにデータケーブルに接続される。

シールスリーブ２３０は、それぞれ関連するコンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５またはそれぞれ関連するデータコンタクト４０、４５をシール部２２０で流体耐密に取り囲む。シールスリーブ２３０は、外周面２３１によって、コンタクトレセプタクル１２０のシール領域２３２の内周面に当接する。これにより、シールスリーブ２３０は、ハウジング内部１００への湿気および／または流体の侵入を防止し、したがって高電流コンタクトデバイス１０の腐食を防止する。

第１のコンタクト配置部２０は、第１の部分１８０に配置される。第２のコンタクト配置部５０およびデータコンタクト配置部３５は、第２の部分１８５に配置される。斜めに延びる接続部分１９０により、例として、第２のコンタクト配置部５０およびデータコンタクト配置部３５に対する第１のコンタクト配置部２０の物理的なずれを長手方向に形成することができるため、それぞれの場合において、コンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５およびデータコンタクト４０、４５の一自由端が略共通のｙｚ面２５１に配置される。その結果、例えば、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５を、第２のコンタクト要素５５、第４のコンタクト要素９０、および／または第５のコンタクト要素９５、および／またはデータコンタクト４０、４５よりも長手方向に全体的に長くなるように設計することができる。
これは、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５が、第１のコンタクト要素２５および第３のコンタクト要素７５のそれぞれと関連する相手側コンタクト８０との間に特に高い電流を送るために、延長された接触部２１５を有することができるという利点を有する。

図５は、図３に示す回路キャリア３０のキャリア１１５の斜視図である。

図５では、明確にするために、コンタクト配置部２０、５０、データコンタクト配置部３５、およびシールスリーブ２３０の図示が省略されている。

キャリア１１５は、例として、フィードスルー１７５に隣接した保持構造２５５を有する。保持構造２５５を、フィードスルー１７５のそれぞれに、または一部のみに配置することができる。保持構造２５５は、嵌合軸１１０の周りで周方向にフィードスルー１７５に配置される。保持構造２５５は、嵌合軸１１０に関して周方向に配置された複数の凹部２６０を有することができる。第２の温度センサ２４５を、第２のコンタクト要素２５、第４のコンタクト要素９０、および第５のコンタクト要素９５が通って伸びる３つのフィードスルー１７５の中央で第１の端面１３５に配置することができる。
凹部２６０は、通路開口部として設計され、リングの一部の形状に設計される。凹部２６０は、それぞれの場合において、半径方向にフィードスルー１７５まで延びるウエブ２６５によって中断され、第１の温度センサ２３５または第３の温度センサ２５０は、ウエブ２６５の１つに配置される。

図６は、図４に示す断面図の一部を示す。

フィードスルー１７５において、保持構造２５５は、第２の端面２４０に周方向に形成されたそれぞれの溝２６６を有する。溝２６６は、第２の端面２４０側の面で、凹部２６０を周方向に互いに接続する。シールスリーブ２３０が２成分射出成形法でキャリア１１５に射出成形される場合、凹部２６０および溝２６６は、シールスリーブ２３０のマトリックス材料（および場合により充填材料）によって塞がれ、このマトリックス材料をさらに硬化させる必要がある。
保持構造２５５は、シールスリーブ２３０が材料結合によって、特に大きい表面積でキャリア１１５に接続されるという利点を有する。シールスリーブ２３０はまた、ウエブ２６５のアンダカットにより、溝２６６を介して形状嵌めによってキャリア１１５に接続される。その結果、それぞれ関連するコンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５またはデータコンタクト４０、４５を関連するフィードスルー１７５に差し込むときに、シールスリーブ２３０がキャリア１１５から望ましくなく引き剥がされることを防止する。

図７〜図１２は、それぞれの場合において製造ステップ後の、図１〜図６に示す高電流コンタクトデバイス１０の一部を示す。

第１の製造ステップ（図７参照）で、キャリア１１５は射出成形を使用して製造される。ここで、図１〜図６に示す設計とは対照的に、保持構造２５５を、フィードスルー１７５において嵌合軸１１０に沿って軸方向に押し出すこともできる。

第１の製造ステップに続くことが好ましい第２の製造ステップ（図８参照）で、第１の端面１３５は、例えばレーザによって、少なくともある領域で表面処理される。トラック２７０が第１の端面１３５に形成されるように、処理が行われる。トラック２７０は、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０、２５２のその後の外形と、温度センサ２３５、２４５、２５０を固定するための固定領域２７５とを決定する。

第２の製造ステップに続く第３の製造ステップ（図９参照）で、キャリア１１５は亜鉛めっきされ、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０、２５２を形成するために蒸着される金属が、第２の製造ステップで製造されたトラック２７０および固定領域２７５に蒸着される。

第３の製造ステップ後に実行される第４の製造ステップ（図１０参照）で、電気回路１６５の部品が、関連する導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０、２５２に位置決めされ、例えばリフローはんだ付け方法によってはんだ付けされる。データコンタクトデバイス６５、７０も同様に、固定領域２７５に位置決めされはんだ付けされる。

第４の製造ステップに続く第５の製造ステップ（図１１参照）で、シールスリーブ２３０は、２成分射出成形法によってキャリア１１５に射出成形され、硬化される。ここで、個々のシールスリーブ２３０が接触することなくｙ方向に距離をおいて互いに隣接して配置されるように、形状が設計される。これは、シールスリーブ２３０を製造するための材料の消費が少なく、また、シールスリーブ２３０を形成するための型が、個々のシールスリーブ２３０間に十分に係合することができるという利点を有する。

さらに、キャリア１１５が第２の端面２４０に射出成形されるときに、補強構造２８０を図１〜図６に示す設計に形成することができる。補強構造２８０は、データコンタクトデバイス６５、７０の組立時に曲げを減らすように機能するため、これにより、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０、２５２の変形が低減する。その結果、導体トラック１４５、１５０、１５５、１６０、２５２の損傷を防止することができる。

図１〜図１２に示す設計は、高電流コンタクトデバイス１０の部品数が大幅に削減されるという利点を有する。コンタクトハウジング１５のハウジング内部１００の確実かつ簡単なシールは、データコンタクト４０、４５および／またはコンタクト要素２５、５５、７５、９０、９５の各々においてシールスリーブ２３０によって確保される。特にデータコンタクト４０、４５について、ケーブルをシールに通すために必要である複雑な手動の組立ても避けられる。

図１〜図１２に示す高電流コンタクトデバイス１０は、特に、完全に自動で製造および配線するのにも適している。回路キャリア３０をハウジング内部１００に導入することにより組立費用も削減されるため、組立時間が特に短くなる。全体的に、既知の高電流コンタクトデバイスと比較して５０パーセント超の組立時間の節約が実現される。

１０ 高電流コンタクトデバイス
１５ コンタクトハウジング
２０ 第１のコンタクト配置部
２５ 第１のコンタクト要素
３０ 回路キャリア
３５ データコンタクト配置部
４０ 第１のデータコンタクト
４５ 第２のデータコンタクト
５０ 第２のコンタクト配置部
５５ 第２のコンタクト要素
６０ データインターフェース
６５ 第１のデータコンタクトデバイス
７０ 第２のデータコンタクトデバイス
７５ 第３のコンタクト要素
８０ 相手側コンタクト
８５ さらなる高電流コンタクトデバイス
９０ 第４のコンタクト要素
９５ 第５のコンタクト要素
１００ ハウジング内部
１０５ 高電流ケーブル
１１０ 嵌合軸
１１５ キャリア
１２０ コンタクトレセプタクル
１３５ 第１の端面
１４０ データ接続デバイス
１４５ 第１の導体トラック
１５０ 第２の導体トラック
１５５ 第３の導体トラック
１６０ 第４の導体トラック
１６５ 電気回路
１７０ 温度測定デバイス
１７５ フィードスルー
１８０ 第１の部分
１８５ 第２の部分
１９０ 接続部分
１９５ 補強リブ
２００ カラー
２０１ 第１の側面（キャリアの）
２０５ 第１のくぼみ
２１０ 第２のくぼみ
２１５ 接触部
２２０ シール部
２２５ 接続部
２３０ シールスリーブ
２３１ 外周面
２３２ シール領域
２３５ 第１の温度センサ
２４０ 第２の端面
２４５ 第２の温度センサ
２５０ 第３の温度センサ
２５１ 共通面
２５２ さらなる導体トラック
２５５ 保持構造
２６０ 凹部
２６５ ウエブ
２６６ 溝
２７０ トラック
２７５ 固定領域
２８０ 補強構造

Claims (14)

1. 自動車または充電ステーションのための高電流コンタクトデバイス（１０）であって、
   前記高電流コンタクトデバイス（１０）は、
   - 電気エネルギーを伝達するように設計された少なくとも１つの第１のコンタクト要素（２５）と、
   - 回路キャリア（３０）と、
   - データ信号を伝送するための少なくとも１つの第１のデータコンタクト（４０）と、
   - 少なくとも１つのデータインターフェース（６０）と、を有し、
   前記第１のコンタクト要素（２５）は、フィードスルー（１７５）において嵌合軸（１１０）に沿って前記回路キャリア（３０）を通って伸び、
   前記回路キャリア（３０）の導体トラック（１４５）が、前記第１のデータコンタクト（４０）を前記データインターフェース（６０）に電気的に接続し、
   前記回路キャリア（３０）のキャリア（１１５）が、射出成形され、前記第１のデータコンタクト（４０）、前記導体トラック（１４５）、および前記データインターフェース（６０）を機械的に支持する、
   高電流コンタクトデバイス。
2. 前記高電流コンタクトデバイス（１０）は、ハウジング内部（１００）を画定するコンタクトハウジング（１５）を有し、
   前記第１のデータコンタクト（４０）、前記回路キャリア（３０）、および前記第１のコンタクト要素（２５）は、前記ハウジング内部（１００）に配置され、
   前記データインターフェース（６０）は、前記嵌合軸（１１０）に対して傾斜した平面において横方向に前記コンタクトハウジング（１５）を通って伸びる、
   請求項１に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
3. 前記キャリア（１１５）、は同一の材料から一体に形成され、
   前記キャリア（１１５）は、第１の部分（１８０）と、前記第１の部分（１８０）に接続された第２の部分（１８５）とを有し、
   前記第２の部分（１８５）は、前記嵌合軸（１１０）に関して前記第１の部分（１８０）からずれて配置され、
   前記フィードスルー（１７５）は前記第１の部分（１８０）に配置され、前記第１のデータコンタクト（４０）は前記第２の部分（１８５）に配置されている、
   請求項１または２に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
4. 前記高電流コンタクトデバイス（１０）は、電気エネルギーを伝達するように設計された第２のコンタクト要素（５５）を有し、
   前記第２のコンタクト要素（５５）は、前記第１のコンタクト要素とは異なる設計であり、
   前記第２のコンタクト要素（５５）は、前記第２の部分（１８５）に配置されている、
   請求項３に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
5. 前記キャリア（１１５）は、少なくとも１つの補強リブ（１９５）を有し、
   前記補強リブ（１９５）は、前記嵌合軸（１１０）に沿って延びる、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
6. 前記高電流コンタクトデバイス（１０）は、少なくとも１つのシールスリーブ（２３０）を有し、
   前記シールスリーブ（２３０）は、前記回路キャリア（３０）に固定され、前記嵌合軸（１１０）に関して軸方向に前記フィードスルーに（１７５）に隣接し、
   前記シールスリーブ（２３０）は、前記第１のコンタクト要素（２５）の周りに流体耐密に係合する、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
7. 前記シールスリーブ（２３０）は、材料結合によって、好ましくはまた形状嵌めによって前記回路キャリア（３０）に接続されている、
   請求項６に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
8. 前記キャリア（１１５）は、前記フィードスルー（１７５）に、少なくとも１つの凹部（２６０）と前記凹部（２６０）を画定するウエブ（２６５）とを含む保持構造（２５５）を有し、
   前記シールスリーブ（２３０）は前記凹部（２６０）を閉じ、前記ウエブ（２６５）は前記シールスリーブ（２３０）の少なくともある領域に埋め込まれている、
   請求項６または７に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
9. 電気回路（１６５）が前記回路キャリア（３０）に配置され、
   前記電気回路（１６５）は、前記高電流コンタクトデバイス（１０）の動作パラメータについての情報を識別するように設計され、
   前記回路キャリア（３０）は、さらなる導体トラック（１５５、１６０）によって前記電気回路（１６５）を前記データインターフェース（６０）に電気的に接続し、前記情報を前記データインターフェース（６０）に提供するように設計されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
10. 前記電気回路（１６５）は、少なくとも１つの温度センサ（２３５、２４５、２５０）を含む少なくとも１つの温度測定デバイス（１７０）を有し、
    前記温度センサ（２３５、２４５、２５０）は、前記第１のコンタクト要素（２５）の温度を動作パラメータとして測定するように設計されている、
    請求項９に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
11. 前記温度センサ（２３５、２４５、２５０）は、前記シールスリーブ（２３０）に埋め込まれ、
    前記シールスリーブ（２３０）は熱伝導性設計であり、前記温度センサ（２３５、２４５、２５０）を前記第１のコンタクト要素（２５）に熱的に接続する、
    請求項１０および６に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
12. 前記シールスリーブ（２３０）は、以下の材料、すなわち、銅、アルミニウム、酸化アルミニウム、硝酸アルミニウム、酸化ケイ素、硝酸ケイ素、窒化ホウ素、プラスチック、耐熱プラスチック、シリコーン、ポリウレタンのうちの少なくとも１つから構成されている、
    請求項１１に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
13. 前記シールスリーブ（２３０）は射出成形され、前記温度センサ（２３５、２４５、２５０）は前記シールスリーブ（２３０）に材料結合によって接続されている、
    請求項１１または１２に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の高電流コンタクトデバイス（１０）の製造方法であって、
    - 前記高電流コンタクトデバイス（１０）の回路キャリア（３０）のキャリア（１１５）が射出成形され、
    - 導体トラック（１４５、１５０、１５５、１６０）が前記キャリア（１１５）に形成され、
    - データインターフェース（６０）が前記回路キャリア（３０）に固定される、
    製造方法。

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