JP2024508729A - 電気コンタクトユニット - Google Patents

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Abstract

本発明は、第1電気コンタクト(121)を含む第1接続部(100)、及び第2電気コンタクト(221)を含む第2接続部(200)を備える導電性接続を確立するコンタクトユニット(1)に関しており、ここで、第1接続部(100)は、第1セクション(101)及び第2セクション(102)を含む;第1接続部(100)は、アイドル位置において接触軸(11)に沿って第2接続部(200)に対して配置され得;第1電気コンタクト(121)及び第2電気コンタクト(221)は、接触すると、第1接続部(100)及び第2接続部(200)の間に、電気エネルギーを伝導するように設計された導電性接続を確立するように設計されており;コンタクトユニット(1)はさらに、アイドル位置のための配置ユニット(131,110,210)、及び、第1接続部(100)の第2セクション(102)を第1セクション(101)に対して接触方向(12)において変位させるように設計されたアクチュエータ(140)を含む。

Description

本願は、電気コンタクトユニット、電気コンタクトユニットを操作する方法、及び電気コンタクトユニットの使用に関する。電気コンタクトユニットは、例えば、車両の電気エネルギー蓄電池を充電するために使用され得る。
例えば車両のためのバッテリー式電気駆動概念を実装するための1つの必要条件は、操作によって誘発される又は使用によって誘発されるダウンタイムを利用することによって蓄電池を再充電するための十分に大きい時間バッファの利用可能性である。この時間バッファの限定された性質に起因して、さらなる応用シナリオを切り開く唯一のオプションは、蓄電池の急速充電能力、すなわち、短時間で再充電する能力、及び関連付けられた充電システムの充電能力をさらに開発することである。
蓄電池の電力密度の向上に対して予想される展開は、既に充電率の上昇をもたらしている。充電率は、蓄電池の定格容量に基づいてアンペール(A)で測定された最大の可能充電電流を、アンペア時(Ah)で測定した関係の測定である。充電率は、蓄電池がどれほど素早く充電できるかの直接表現である。
高い充電率は、高い充電電流を流れさせる。市場で利用可能なコンタクトプラグシステムは、例えば、コンタクトプラグシステムの電気コンタクトとの接触によって確立された電気的接続の品質に起因して、高い充電電流に関する物理的に誘発された制限の対象となる。十分に高い品質の電気的接続、すなわち、低い接触抵抗を保証するためには、電気コンタクトの大きい接触面及び/又は電気コンタクト間の高い接触力のいずれかが必要である。後者は、人間の操作のみが関与したときの自然境界に従う。さらに、従来のコンタクトプラグシステムで非常に大きい電流を伝達するための接触面を増加させると、結果的にコンポーネントの寸法が人間の操作に役立たなくなる。
本発明の目的は、電気的接続、特に電力接続を確立するための、電流、特に高電流を導電させるために好適である電気コンタクトユニットを提供すること、及び、それらの操作方法である。上記目的はまた、電気エネルギー蓄電池を充電するための電気コンタクトユニットの可能な使用を包含する。
上記目的は、独立請求項の特徴に従って達成される。さらに、本発明の有利な実施形態が、独立請求項を再び参照する請求項において説明されている。
電気コンタクトユニットは、第1電気コンタクトを含む第1接続部、及び第2電気コンタクトを含む第2接続部を含む。電気コンタクトは、例えば、金属、合金、又は導電性有機材料のような導電性材料、又は炭素の導電性実施形態を含むデバイスである。電気コンタクトは、それとの接触によって、さらなる電気コンタクト又は電気伝導体との導電性接続を確立するように設計されている。コンタクトは、例えば、そこに接続された又は別個のデバイスとして設計された別のデバイスの不可欠な部分であり得る。それは、例えば、第1接続部に接続されるべき第1コンタクト及び第2接続部に接続されるべき第2コンタクトの場合に可能である。当該接続は、例えば機械バネのような弾性予圧要素を用いる各場合における第1及び/又は第2電気コンタクトの場合において実現され得、その結果、2つのコンタクトは、互いに対して静止しているとき、予負荷力を用いて互いに接触し得る。
第1接続部及び第2接続部は、接触方向において延在する接触軸に沿って互いに対して移動可能であるように配置される。例えば、第1接続部の例えば中央の点を介して接触軸が延在するような方法で、第1接続部が接触軸に対して配置されることが可能である。例えば、第2接続部の例えば中央の点を介して接触軸が延在するような方法で、第2接続部が接触軸に対して配置されることも可能である。第1接続部は第1セクション及び第2セクションを含み、ここで第2セクションは第1セクションに対して移動可能であり、第1電気コンタクトは第2セクションに配置されている。第1接続部は、第1接続部の第1セクションが最終的に第2接続部に対してアイドル位置にあるような方法で、接触軸に沿って第2接続部に対して配置され得る。
第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトは、それらが互いに接触しているときに、第1接続部及び第2接続部の間に導電性接続を確立するように設計される。これは、第1接続部内に又はそこにおいて配置され且つ第1電気コンタクトに導電的に接続された電気伝導体が、第2接続部内に又はそこにおいて配置され且つ第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間の接触によって第2電気コンタクトに導電的に接続された電気伝導体と電気的に接続させられることを意味する。電気的接続は、例えば、電流を伝導することによって、電気エネルギーを伝導するように設計される。
電気コンタクトユニットはさらに、アイドル位置を予め定めるように設計された配置ユニットを含む。この配置ユニットは、例えば、アイドル位置から進んで、第1及び第2電気コンタクトが互いに接触させられ得るような方法で、第1接続部、特に、第1接続部の第1セクションを、第2接続部に対して空間的に配置することを可能にするために使用される。第1接続部の第2接続部に対するこの配置は、このように、アイドル位置から進んで第1及び第2電気コンタクトを一緒にすること、又は、実装しやすい第1コンタクトの少数の移動のシーケンスを使用して、第1及び第2電気コンタクトを互いから分離することが可能なので、有利である。
配置ユニットは、例えば、第1接続部における止め縁で実装され得、それを用いて、第1接続部は第2接続部に対して突き当たることができる。配置ユニットは、例えば第1接続部における凹部としても実装され得、それを用いて、第2接続部に取り付けられ且つ例えば、球状又は円筒形又は特に丸みを帯びた形状を有し得るバネ装着式ロック要素は、次に、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にあるときに係合させられ得る。さらなる例示的なオプションは、例えば、光センサ及び任意選択的に提供された光源を含む光学システムが、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にあるときに信号を出力するときに結果としてもたらされ、上記信号は、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にないときの信号とは異なる。
さらに、例示的な実装オプションは、光学オプションと同様に、磁石及びホールセンサの使用を通じて結果としてもたらされ、上記磁石は第1接続部において配置されており上記ホールセンサは第2接続部において配置されているか、又は逆も同様であり、各場合において、それらは互いに対して定義された位置にある。ホールセンサは、磁石から生じた磁場を検出し、そこに対応する信号を出力し、ここで上記信号は、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にあるときには、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にないときの信号とは異なる。渦電流センサなどの距離センサ、又は誘導センサは、位置を決定するために同様の方式で使用され得る。
アイドル位置を予め定めるための別のオプションは、例えば、アイドル位置にのみ作動されるスイッチ、又は、例えばカメラを含む画像ベースのシステムを使用することであり、ここで、第1接続部の第2接続部に対する位置は、画像評価方法を使用して決定され得、そこに対応する信号は、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にあるときに提供される。
電気コンタクトユニットはさらに、アクチュエータを含み、当該アクチュエータは、第1接続部の第1セクションがアイドル位置にあるときに、第1接続部の第2セクション及び第2接続部が接触方向において互いに寄りかかり、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトが互いに接触するような方法で、第1セクションに対して接触方向において第1接続部の第2セクションを変位するように設計されている。
上記アクチュエータは、例えば、固定セクション及び移動セクションのような、互いに対して移動可能な2つのセクションを含み得る。この移動は、例えば、電気エネルギーを用いて駆動され得、ここで上記移動は、電気的に動作するモータを介して提供され得る。この接続では、例えば、油圧式及び/又は空圧式及び/又は磁気及び/又は、ギアボックスなどのさらなる機械的コンポーネントを含む駆動のような他の駆動形態も考えられる。アクチュエータがここで、例えば、固定セクションによって第1接続部の第1セクションに固定されている場合、移動セクションの移動、及び、例えば、第1接続部の第2セクションに対する移動セクションの突き当たりは、第1セクションに対する第2セクションの移動を引き起こし得る。上記アクチュエータは、例えば、直線移動をもたらす線形アクチュエータであり得る。このように、固定セクション及び移動セクションが互いに対して直線移動を実行することも可能である。
第1及び第2コンタクトの間の接触の結果として、2つのコンタクト間の導電性接続が可能になり、ここで、第1接続部及び第2接続部の間の電流の流れが、この導電性接続を介して可能になる。
コンタクトユニットは、ラッチ要素を含み得る。ラッチ要素は、ラッチ位置及びラッチ解除位置の間で移動可能であることが考えられる。ラッチ要素は、ラッチ位置において、第2接続部に対する第1接続部の第1セクションの移動を防止することが可能である。ラッチ要素は、ラッチ位置において、第1接続部の第1セクションに対する第1接続部の第2セクションの移動を許容することも考えられる。追加的に、ラッチ要素が、ラッチ解除位置において、第2接続部に対する第1接続部の第1セクションの移動を許容するというオプションが存在する。同様に、ラッチ要素は、ラッチ解除位置において、第1接続部の第1セクションに対する第1接続部の第2セクションの移動を防止し得る。
これに対して、ラッチ要素は、複数の利点に関連付けられ得る。
一方では、したがって、第1接続部の第1セクションを第2接続部に対してラッチすることが可能である。ラッチは、ここで、ラッチ要素がラッチ位置にあるときに第1セクション及び第2接続部が互いに対して大幅に移動できず、次に、第2接続部から第2接続部を不用意に除去することが不可能であることを意味すると理解されるものとする。充電プロセス中の除去は、予想される充電電流が高いことに起因して、ユーザにとって危険であり、例えば、電流伝達コンタクトが緩んだことに起因して火災がもたらされた結果として、電気コンタクトユニット又はそこに接続された装備の部品の少なくとも部分的な破壊を結果としてもたらすこともあり得る。
他方では、ラッチ要素によるラッチは、潜在的な接触力が第1及び第2接続部の間に、特に、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間に提供されることを許容し得る。ラッチは、例えば、特に、非常に高い接触力を可能とする。
さらに、ラッチ解除位置において、第1セクションに対する第2セクションの移動が抑制されると考えられる。これは、このように、例えば、第1接続部がアイドル位置にない状態で、第1セクションに対する第2セクションの一般には望ましくない移動が抑制され得るので、有利である。このように、特に第1接続部がアイドル位置にない場合に、第1接続部のセクションはコンパクトな形状で一緒に保持されることが可能であり、互いから離れて移動することができない。
1つの実施形態において、第1接続部の第1セクションがラッチ凹部を有し、第2接続部がさらなる凹部を有することが可能である。次に、ラッチ要素は、この要素がラッチ位置内にあるとき、第1接続部の第1セクションのラッチ凹部及び第2接続部の凹部と係合することが考えられる。特に、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にあるときに、第1セクションのラッチ凹部及び第2接続部の凹部は互いに対向して配置されていること、及び、例えば、ラッチ要素は、第1セクションのラッチ凹部を通じて第2接続部の凹部に挿入され、最終的にそこに静止し、それはラッチ位置に対応するということが考えられる。また、ラッチ解除位置において、ラッチ要素は、又はそれらのセクションは、第1セクションのラッチ凹部にも第2接続部の凹部にも位置付けられていないことが考えられる。
さらに、アクチュエータは、第1接続部の第1セクションに接続されることが可能である。このように、第1セクションに対する第1接続部の第2セクションの移動は特によく実装され得る。特に、第1セクション及びアクチュエータが、例えば固定セクションにおいて互いに強固に接続されているとき、アクチュエータ及び第1セクションは一緒に、それに対する第2セクションの移動の基準を形成し、これは、第1接続部の第2セクションの表面に対するアクチュエータの移動セクションの移動によってもたらされ得る。第1接続部の第2セクションの表面に対して移動セクションを移動させることによって、力は第2セクションに及ぼされ得、これは、第1接続部の第2セクションの変位を引き起こし得、その結果、変位の結果として、第1接続部の第2セクション及び第2接続部が接触方向において互いに寄りかかり、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトは、互いに接触している。
1つの実施形態において、アクチュエータは、ラッチ位置からラッチ解除位置にラッチ要素を移動させ、逆も同様であるように設計されることが可能である。この目的で、アクチュエータは、例えばレバー、メカニズム、ガイドレール又はガイド溝によって、ラッチ要素に運動学的に結合され得る。アクチュエータの固定セクションがここで、例えば、第1セクションに接続されている場合、特に、強固な接続部はここで考えられ、アクチュエータの移動セクションは、運動結合を用いてラッチ要素に結合され得る。第1接続部の第1セクションに対して行われるアクチュエータの移動セクションの移動は、次に、ラッチ要素に伝達され得る。これは、第1接続部の第1セクションに対するラッチ要素の移動によって、より具体的には、例えば、ラッチ要素が、第1接続部の第1セクションのラッチ凹部及び/又は第2接続部の凹部に、又は少なくとも部分的にもそれを通して押し込まれるか、又は、第2接続部の凹部及び/又はラッチ凹部から反対方向において引き出されるような方法でもたらされ得る。
コンタクトユニットは、ソレノイド及び磁石カウンタ―要素を含み得る。アクティブ状態にあり且つ第1接続部の第2セクション及び第2接続部が接触方向において互いに寄りかかっているとき、ソレノイドは、磁石カウンタ―要素とともに磁場を用いて、第1接続部の第2セクション及び第2接続部の間に、磁気引力を提供することが可能である。磁気引力は、少なくとも、第1接続部の第2セクションがこの力によって第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトが互いに接触する位置に保持されるほど大きくてよい。ソレノイド及び磁石カウンタ―要素は、したがって、電気的接続が第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間で維持されることを保証し得る。これは、アクチュエータが第1接続部の第2セクション上に力を及ぼさないときにも可能である。後者は、例えば、アクチュエータの移動セクションが、当該移動セクションが第1接続部の第2セクションの表面に力を及ぼさないような方法で固定セクションに対して移動したときの場合であり得る。加えて、第1及び第2電気コンタクトの間の電気的接続の品質を向上させ得る磁気引力の結果として、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間に接触力が構築されることも可能である。
磁石カウンタ―要素は、例えば鉄のような磁気材料を含み、その上の磁場には引き寄せ効果がある。
ソレノイドは、電流がソレノイドのコイル巻線を通じて流れるときにアクティブ状態にあり、磁場はこのように提供される。したがって、コイル巻線を通じて流れる電流を活性化することによって、例えば、スイッチを使用することによって、ソレノイドをアクティブ状態に移行することが可能である。ソレノイドは、コイル巻線を通じて流れる電流が不活性化されたとき、例えば、スイッチを使用して、非アクティブ状態に移行され得る。ソレノイドのコイル巻線を通じて流れる電流を活性化又は不活性化するためのスイッチは、例えば、制御デバイスによって制御可能されるように構成され得る。
コンタクトユニットは、第1電気コンタクトが第1電源コンタクトを含み、第2電気コンタクトが第2電源コンタクトを含むような方法で具現化され得る。電源コンタクトは、電気エネルギーを伝導するように、すなわち、輸送するように設計されている。概して、電源コンタクトは、予め定められた時間単位ごとに、少なくとも予め定められた量の電気エネルギー、すなわち、電力を伝導するのに好適であるように構成されている。それを行うべく、概して、材料依存最小値よりも大きい又はそれに等しい電源コンタクトの拡張が選択される。
第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトは、高電力を最大1500ボルトの電圧で、電流を最大1600アンペール、好ましくは最大1900アンペール、特に好ましくは最大3000アンペールで伝導するように設計されることが可能である。そのような電流を伝導することが可能な電気的接続は高電流接続であり得、又は、例えば又は特に、時間制限なしに高電流接続と称され得る。第1電気コンタクトが第2電気コンタクトと接触していることによって確立され得る電気的接続は、高電流接続であり得る。電流は、例えば、直流であり得る。しかしながら、交流も考えられる。
コンタクトユニットの1つの実施形態では、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトは互いに対向して、各場合において各々が接触軸に対して実質的に平行に方向付けられ、そこから離れて配置された表面において、配置されることが可能である。同時に又は代替的に、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトは互いに対向して、各場合において各々が接触軸に対して実質的に垂直に方向付けられた表面において、配置されることが可能である。これに関連して、第1接続部及び第2接続部の利用可能な表面は、電気コンタクトを配置するために効率的に利用され得ることが明らかになる。これは、例えば、電気コンタクトが、例えば安全上の理由で、互いから離れて配置される必要がある複数のセクションを含むときに著しい場合がある。利用可能な表面の効率的な使用の結果として、コンタクトユニットの量は、必要度に限定され得る。
1つの実施形態において、第1接続部が第1保護接地導体コンタクトを含み、第2接続部が第2保護接地導体コンタクトを含むことが考えられる。第1保護接地導体コンタクトは、接地電位に電気的に接続されることが可能である。加えて、第1保護接地導体コンタクトは、第2保護接地導体コンタクトと接触すると、第2保護接地導体コンタクト及び接地電位の間に電気的接続を確立することが可能である。原則として、第1及び第2保護接地導体の役割が逆転されることも考えられる。これは、例えば、第2保護接地導体コンタクトが接地電位に電気的に接続されていることを意味する。次に、第2保護接地導体コンタクトは、第1保護接地導体コンタクトと接触すると、第1保護接地導体コンタクト及び接地電位の間に電気的接続を確立することも可能である。
第1及び第2保護接地導体コンタクトは、導電性材料、例えば、金属、合金、又は導電性有機材料、又は炭素の導電性実施形態を含み得る。
保護接地導体コンタクトの有利な効果は、潜在的な障害電流が接地電位に放散し得、このように、例えば、コンタクトユニット又はコンタクトユニット又は接続された装備の部品のユーザへの有害な効果が減少し得ることである。
上記オプションは、第2保護接地導体コンタクトが、第1保護接地導体コンタクトが第2保護接地導体コンタクトと接触したときに第1及び第2保護接地導体コンタクトの間に接触力を提供するように設計された保護接地導体予圧要素と協働するために存在する。例えば、保護接地導体予圧要素は、一方では第2接続部に接続されており他方では第2保護接地導体コンタクトに接続されている機械バネであり得る。保護接地導体予圧要素に関連付けられた力の作用は、接触方向に作用されることが考えられる。第1及び第2保護接地導体コンタクトの間の接触力の結果として、2つの保護接地導体コンタクトの間の電気的接続の品質は、例えば、それにより引き起こされた接触抵抗の減少により、向上され得る。加えて、これは、2つの保護接地導体コンタクトの間の接触を不用意に遮断し、それにより、そこに接続された電気的接続を遮断するというリスクを減少させ得る。
代替として、第1保護接地導体コンタクトが保護接地導体予圧要素と協働することも可能であり、ここで、第2保護接地導体コンタクトと協働する保護接地導体予圧要素に関して提供された説明は同様に適用される。次に、保護接地導体予圧要素が第1接続部の第2セクション及び第1保護接地導体コンタクトの間に取り付けられることのみが可能である。
1つの実施形態において、第1及び第2保護接地導体コンタクトは互いに対向して、各場合において各々が接触軸に対して実質的に垂直に方向付けられた表面において、配置されることが考えられる。しかしながら、第1保護接地導体コンタクト及び第2保護接地導体コンタクトは互いに対向して、各場合において各々が接触軸に対して実質的に平行に方向付けられ、そこから離れて配置された表面において、配置される場合もある。再び、第1接続部及び第2接続部の利用可能な表面は、電気コンタクトを配置するために効率的に利用され得ることが明らかになる。これは、例えば、電気コンタクトが、例えば安全上の理由で、互いから離れて配置される必要がある複数のセクションを含むときに著しい場合がある。利用可能な表面の効率的な使用の結果として、コンタクトユニットの量は、必要度に限定され得る。
それは、第1接続部が第1制御パイロットコンタクトを含み、第2接続部が第2制御パイロットコンタクトを含むときに、本開示と一致する。第1及び第2制御パイロットコンタクトが互いに接触したとき、これらの間に評価可能な電気的接続が確立されることが可能である。
第1及び第2制御パイロットコンタクトは、導電性材料、例えば、金属、合金、又は導電性有機材料、又は炭素の導電性実施形態を含み得る。
この接続において評価可能であることは、例えば、第1制御パイロットコンタクト及び第2制御パイロットコンタクトの間の電気的接続が存在するか又は存在しないかを確認することが可能であることを意味し得る。この確認は、例えばこの電気的接続を介して電流を伝導しようと試みることによって、制御ユニットによって促され、制御され、評価され得る。これが成功した場合には、電気的接続が存在すると想定され得、又は、これが成功しなかった場合には、電気的接続が存在しないと想定され得る。それぞれの制御パイロットコンタクトを第1又は第2接続部に配置することが知られているので、第1接続部又は第1接続部のセクションの第2接続部に対する位置は、電気的接続が存在するか又は存在しないかから推測され得る。これは、例えば、潜在的な安全要件を遵守しながら、エネルギーが伝達され得るような方法で、例えば、第1及び第2接続部が互いに対して方向付けられているかどうかを決定するべく、利用され得る。
この接続において評価可能であることは、第1制御パイロットコンタクト及び第2制御パイロットコンタクトの間の電気的接続が、存在する場合、第1及び第2接続部の間で、情報を表す電気的信号を伝達するのに利用され得ることも意味し得る。例えば、制御信号、又は、センサ情報又は状態情報を含む信号が、2つの接続部の間で伝達されることが可能である。そのような情報は、例えば、コンタクトユニット及び/又はそこに接続された装備を操作するために関心の対象となり得る短い情報及び/又はデータのための充電状態、電圧測定値、電流測定値、アイデンティティ、認証情報、価格情報であり得る。そのような情報を伝達することを可能にするために、制御パイロットコンタクトの各々は、例えば第1制御ユニット及び/又は第2制御ユニットに、又は、センサ又はさらには、例えば、電子スイッチモジュールのような制御ユニットに接続され得、ここで、上記接続は、各場合において、例えば、ツイストペア線のような電気線を介して実装され得る。各場合における第1及び第2制御パイロットコンタクトは、1又は複数の電気接続面を有し、その各々が、第1及び第2制御パイロットコンタクトが互いに接触したときに、第1及び第2制御パイロットコンタクトの間に電気的接続を確立し得ることが考えられる。第1及び第2制御パイロットコンタクトの間の電気的接続は、例えば1又は複数の信号を伝達するために、各場合においてペアで使用されることも考えられる。このように、第1及び第2制御パイロットコンタクトは、例えば、第1制御パイロットコンタクトに接続された制御ユニット及び第2制御パイロットコンタクトに接続された制御ユニットの間の電気通信リンクの一部でもあり得る。それぞれの制御ユニットの代わりに、それぞれの接続部又はそこに接続されたそれぞれの装備の他の電気又は電子モジュール、例えば、車両の制御ユニット又は充電ステーションの制御ユニットを使用することも可能である。原則として、制御パイロットコンタクトは、コンタクトユニットの操作中に生じ得る制御タスクに関して、この点で有利に使用され得る。
制御パイロットコンタクトの機能の一部が保護接地導体コンタクトによって提供されることも考えられる。例えば、保護接地導体コンタクトの導電性表面が、制御パイロットコンタクトの電気接続面のうち1つを形成する又はそれにより包含されることが可能である。結果として、第1保護接地導体コンタクトは第1制御パイロットコンタクトに導電性表面を提供し、第2保護接地導体コンタクトは第2制御パイロットコンタクトに導電性表面を提供することが考えられる。そのような場合において、保護接地導体コンタクトの導電性表面は、従来の保護接地導体コンタクトを用いた場合より小さい表面を有し得、これは、接地電位を提供すること及び/又は障害電流を放散させることを意図し得る。第1及び第2制御パイロットコンタクトの間の電気的接続は、次に、第1及び第2保護接地導体コンタクトの間の導電性接続によって、少なくとも部分的に提供されることもできる。
第1及び第2制御パイロットコンタクトが、ソレノイド及び磁石カウンタ―要素の間に配置されるというオプションが存在する。この定義された位置は、例えば、2つの制御パイロットコンタクトの間のコンタクトからの、第2接続部に対する第1接続部の少なくとも1つのセクションの位置を推測することを可能にし得、これは、例えば、2つの制御パイロットコンタクトの間の電気的接続を決定することによって決定され得る。第1制御パイロットコンタクトには、ソレノイドの導電性部分も提供され得る。第2制御パイロットコンタクトには、磁石カウンタ―要素の導電性部分が提供され得る。
1つの実施形態において、第2接続部は、予圧要素が提供された、移動可能なコンタクト保護復元要素を含み得る。第1接続部の第1セクションがアイドル位置にあるときに、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトが互いから離れて配置されるような方法で、第1セクションに対して接触方向において第1接続部の第2セクションを変位することが考えられる。コンタクト保護復元要素は、例えば、非伝導プラスチック材料のような絶縁材料で作製された要素であり得る。予圧要素は、例えば螺旋状バネ又は円板バネのようなバネであり得る。次に、予圧要素は、第2接続部及びコンタクト保護復元要素に接続されることも可能である。予圧要素は、コンタクト保護復元要素に対して力を及ぼし得、その結果、同じものが第2接続部に対して移動することが可能になる。この移動中に、コンタクト保護復元要素は、第1接続部の第2セクションに対して押し付けて、第2セクションを変位させることが考えられる。この変位は、第2セクションの変位の結果として第1電気コンタクトが第2電気コンタクトから離れて配置されるように設計され得る。
ソレノイドとの可能な相互作用において、それは、第1電気コンタクトを第2電気コンタクトから離れて配置するための変位の間、ソレノイドが非アクティブ状態にあるときに、有利であり得る。さらに、第1及び第2電気コンタクトを互いから離れて配置するための変位の間のコンタクト復元要素は、変位されること、又は、コンタクト復元要素の存在が、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間に電気的接続が確立されることを除外する位置に到達することが可能である。そのような配置から結果として得られ得る利点は、例えば、ソレノイドが非アクティブ状態へ移行したとき、第1及び第2電気コンタクトの間の電気的接続が、これらを離れて配置することによって接続解除されること、及び、2つのコンタクトが互いから電気的に絶縁されることである。
1つの変形例の実施形態において、第2電気コンタクトを移動可能にすることが可能である。運動結合が第2電気コンタクト及びコンタクト保護復元要素の間に具現化されることも可能である。運動結合は、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間の接触力を用いてコンタクトを提供すること又は第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトを互いから離れて配置することのために、コンタクト復元要素の移動を第2電気コンタクトに伝達することも考えられる。このように、第2セクションがコンタクト復元要素に対して押し付けて、同じものを変位させるという点で、第1接続部の第2セクションの移動の結果として、コンタクト復元要素が移動することが考えられる。運動結合の結果として、第1電気コンタクトと接触するまでそれに接近し、最終的には第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間に接触力が構築されるように、第2電気コンタクトが移動することが可能である。このプロセスは、例えば、コンタクト復元要素の予圧要素が第2電気コンタクトの予圧要素として同時に作用し得るような方法で、コンタクト復元要素の運動結合及び予圧要素を組み合わせることによって、最適化され得る。
第1接続部の第2セクションがコンタクト復元要素に対して押し付けないとき、例えば、ソレノイドが非アクティブ状態にある及び/又はアクチュエータの移動セクションの位置が第1接続部の第2セクションの移動を許容するとき、コンタクト復元要素は、コンタクト復元要素の予圧要素によって及ぼされた力の結果として、第1電気コンタクトが第2電気コンタクトから空間的に離れて移動するような方法で押し付けることによって、第1接続部の第2セクションがコンタクト復元要素によって移動されるような方法で、移動し得る。同時に、第2電気コンタクト自体も、運動結合の結果として移動し得、その結果、第1及び第2電気コンタクトの間の空間的距離も、結果として向上する。
保護接地導体予圧要素、及びコンタクト保護復元要素の予圧要素は、電気的接続が第1接続部及び第2接続部の間で確立されたときに、以下の接触シーケンス、すなわち:保護接地導体コンタクト、第1及び第2コンタクト、パイロット制御コンタクトが提供されるような方法で構成されることが考えられる。第1接続部及び第2接続部の間の電気的接続を接続解除するとき、以下のシーケンス、すなわち:制御パイロットコンタクト、第1及び第2コンタクト、保護接地導体コンタクトを遵守することが可能である。
1つの実施形態において、第1接続部はプラグであり、第2接続部はソケットであることが可能である。代替的に、第1接続部がソケットであり、第2接続部がプラグであることが同様に考えられる。これに関連して、ソケットはプラグを接触軸に沿って誘導することが可能である。この誘導は、プラグ及びソケットの互いに対する移動の観点で可能な自由度の制限と同等なものであり、この制限の結果として許容されていない自由度に沿った移動のためにさらなるプロビジョニングを取る必要がないので、コンタクトユニットの使用を単純化する。
加えて、上記オプションは、ソケットが移動可能なカバーを含むために存在する。この包含は、環境要因に対してソケットの電気コンタクトを保護するために使用され得る。環境要因は、例えば、雨、露又は雪、又は、特に製造工場で生じ得る粉塵又は他の粒子などの降水量であり得る。他の関連する環境要因は、しかしながら、ガスでも、又は、例えば海洋大気において生じ得る塩でもあり得る。ソケットが典型的に画定でき且つ概して少なくとも部分的に取り囲むことができるキャビティに起因して、例えば、環境要因から結果として生じる堆積物に対して又はそれとのコンタクトに対して、例えば同じものをカバーで覆うことによって、ソケットを保護することが操作にとって重要であり得る。カバーは、例えば、折り曲げる又は変位可能な方式でソケットに接続され得る。カバーの移動は、例えば、さらなるアクチュエータ、例えば電気モータによって実行され得る。原則として、しかしながら、上記オプションは、カバーが予圧要素とともに配置されるためにも、例えば、ユーザにより処理されることによって及ぼされた圧力によって開位置に押し込まれ、予圧要素によって及ぼされた力を用いて閉位置に戻るように移動するためにも存在する。しかしながら、カバーは、例えば、手動で配置できる蓋としても設計され得る。
また、原則として、ソケットのキャビティは、リンス可能に設計され、ガスでリンスされることが考えられる。例えば、キャビティがカバーによって実質的に閉じられたときに、周辺圧力と比較して過圧が提供されることが可能である。
1つの実施形態において、第1接続部が、第2接続部に対して第1接続部を配置するインタフェースを提供するように設計された保持装置に接続されるためのオプションが存在する。これは、例えば、手動の配置プロセスであり得る。配置が、機械によって実行される、又は機械によって支持される、及び/又は機械デバイスによって支持されることが、同様に考えられる。保持装置は、例えばハンドルを含み得、当該ハンドルは、例えば、ロッド形状を有している。保持装置は、例えば、スペーサを用いて、第1接続部から離れて配置されることもできる。保持装置が、第1接続部の周りにおいて少なくとも部分的に延在するように配置されるためのオプションも存在する。例えば、オプションは、1つの手を使用して、又はさらに2つの手を使用して、保持装置を把持するために存在する。また、保持装置は、例えば、波状に配置されており且つ手の指の印象を再現できる凹部のような、人間工学的構造を有し得る。保持装置は、第1接続部における凹部によっても実装され得る。別のオプションは、保持装置が、例えばねじ状の試錐孔を有した表面として設計されることであり、そこには、機械又は機械デバイスが、例えばねじ接続によって、結合され得る。
1つの実施形態において、各場合における第1及び/又は第2接続部は、例えば、上記の実施形態のうち1つにおいて、又は、例えば、スナップフィットコネクタとして、保持装置を含み、これによって、第1及び第2接続部が、機械によって互いに位置合わせされること又は少なくとも機械によって支持される及び/又は機械デバイスによって支持されることができることが考えられる。次に、第1接続部は、機械によってアイドル位置に移行すること、又は少なくとも機械によって支持される及び/又は機械デバイスによって支持されることも可能になる。この目的のために、第1接続部は、例えば、保持装置を使用して、支持アームに接続され得る。
支持アームが、例えば、3つ、4つ又は5つ又はより多くの軸において、直動移動及び回転移動の両方を実行できるということが可能である。支持アームが、駆動モータを用いて移動することも考えられる。例えば、支持アームは、ロボットのアームとしても設計され得る。支持アーム及び第1接続部の間で接続を確立するために、第1接続部が保持装置を含み、例えばフランジ表面であり得る表面を例えば含んでおり、そこには、支持アームが、例えば、ネジ留めされる又は取り付けられることができるということが考えられる。第1接続部は、支持アームのマッチングする対向片(counter-piece)を係合できる保持装置として機能する凹部を含むこともできる。支持アーム及び第1接続部の間の接続は、保持装置として機能するスナップフィットクロージャー又はバヨネットクロージャーによっても生産可能であり得る。支持アームは、把持メカニズムを含み、例えば、ハンドルのような第1接続部を把持及び誘導することも考えられる。
第1及び第2接続部の互いに対する機械ベース及び/又は機械で支持されるアライメントを制御するために、配置制御ユニットが提供されることが可能であり、これは、例えば、支持アームの移動を駆動するモータに好適な信号が供給されるという点で、支持アームの移動を制御する。配置制御ユニットにはセンサの信号が供給されており、当該信号は、第2接続部に対する第1接続部のアライメントを示していることも考えられる。そのようなセンサは、例えばカメラなどの光学センサ、又は、光源及び光センサの組み合わせ、又は、渦電流センサなどの距離センサ、又は、それに対向して位置付けられた磁石を含むホールセンサ、又は、圧力波ベース又は電波ベースの位置特定デバイスであり得る。第1及び/又は第2接続部に、空間的に画定されたマーキングを提供することも考えられ、ここで、上記マーキングは、例えば、色、構造、表面、材料、又はそれらの組み合わせの観点でその周辺領域から区別されることができ、又は、例えば、突出部、縁部、又は凹部、又はそれらの組み合わせとして実装されることもできる。
さらに、第1接続部、例えば第1接続部に配置された電気伝導体が、電気エネルギー源に電気的に接続されること、及び、第2接続部、例えば第2接続部に配置された電気伝導体が、電気エネルギーシンク、例えば充電可能な電気エネルギー蓄積器に電気的に接続されることが可能である。代替として、第1接続部、例えば第1接続部に配置された電気伝導体が、電気エネルギーシンク、例えば充電可能な電気エネルギー蓄積器に電気的に接続されること、及び、第2接続部、例えば第2接続部に配置された電気伝導体が、電気エネルギー源に電気的に接続されることが可能である。電気エネルギー源は、例えば、電気供給ネットワークであり得、さらに、それ自体は、例えば発電所のようなさらなる電気エネルギー源を含み得る。しかしながら、エネルギー源は、例えば、再充電可能でもあり得る蓄電池又は充電可能なエネルギー蓄積器のようなエネルギー蓄積器でもあり得る。例えば、これは、リチウムイオンの再充電可能なバッテリー、又はスーパーキャパシタ(supercap)、又は例えばグラフェンベースのような炭素系エネルギー蓄積器であり得る。充電可能な電気エネルギー蓄積器は、例えば、再充電可能でもあり得る蓄電池又は充電可能なエネルギー蓄積器であり得る。例えば、これは、リチウムイオンの再充電可能なバッテリー、又はスーパーキャパシタ(supercap)、又は例えばグラフェンベースのような炭素系エネルギー蓄積器であり得る。第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトが互いに接触するとき、その結果、電気的接続は第1及び第2電気コンタクトの間に確立され、電気エネルギー源及び電気エネルギーシンクの間の電気的接続、例えば、電気的充電可能なエネルギー蓄積器が、第1接続部における電気伝導体、第1電気コンタクト、第2電気コンタクト、及び、第2接続部における電気伝導体を介して確立され得、その結果、電気エネルギーがエネルギー源からエネルギーシンクに輸送され得る。電流形態の電気エネルギーが、エネルギー蓄積器から伝導されることも可能であり、当該エネルギー蓄積器は、次に、供給ネットワークへのエネルギー源として機能し、次に、コンタクトユニットを通してのエネルギーシンクを表し、これは、例えば、電源ネットワーク又は電源ネットワークの一部を安定化する、及び/又は、一般的に言えばネットワークに好都合なエネルギー蓄積器の電力を提供するためである。この目的のために、供給ネットワークは、例えば、第1電気コンタクトに電気的に接続され得、エネルギー蓄積器は、第2電気コンタクトに電気的に接続され得る。例えば、電源ネットワークは第2電気コンタクトに電気的に接続されており、エネルギー蓄積器は第1電気コンタクトに電気的に接続されていることが同様に考えられる。
1つの実施形態において、第1及び/又は第2接続部が温度調整ユニットを有することが可能である。温度調整ユニットは、120°Cよりも低く、好ましくは90℃、特に好ましくは60℃の温度に、第1及び/又は第2接続部の温度を設定し得る。
温度センサは、第1及び/又は第2接続部の温度を検出するために使用され得る。例えば、温度センサを第1及び/又は第2電気コンタクトに又はその近くに配置することが可能である。
温度調整は、例えば、コンタクトユニットにおいて生成された熱を吸収し、それを周辺領域に放散することができる、空気流によって行われることが可能である。空気流は、例えば、空気流を、第1及び/又は第2接続部に、例えば、この目的のために提供された空気入口開口部に、吹き付けるブロワ又はコンプレッサによって提供され得る。空気流が、例えば、空気入口開口部において圧力を有する圧力容器のようなリザーバから提供され、その結果、空気流は、空気入口開口部に流れることができるということが同様に考えられる。さらに、上記空気入口開口部から進んで、空気流は、コンタクトユニットにおける、例えば、第1接続部における、空気誘導チャネルを用いてコンタクトユニットに伝導されることが可能である。同様に、空気流は、コンタクトユニットにおける空気分配器によって空間的に分配されることが可能である。空気流が、空間的に均等に分配される方式で第1電気コンタクト及び/又は第2電気コンタクトに到達したときに、有利であり得る。温度調整はさらに、空気流自体が予め定められた温度、例えば20℃、又は、さらなる温度センサを使用してコンタクトユニットの周辺領域において検出できる周辺温度に調節されたときに向上され得る。しかしながら、例えば第1及び/又は第2電気コンタクトの周りに配置された冷却剤チャネルを流れ得る冷却剤を用いて、コンタクトユニットから除去されるべき熱エネルギーのためのオプションも存在する。水は、例えば、冷却剤として使用され得る。冷却のために提供されるべき空気の量及び/又はある期間内に提供されるべき冷却媒体を決定し、それに基づいて提供するために、センサ(例えば、温度センサ)の信号が評価される必要がある場合がある。
温度調整、特に、コンタクトユニットの冷却に起因する1つの利点は、例えば、第1及び/又は第2電気コンタクトにおいて又は電気伝導体において、温度に依存するオーム抵抗が、予め定められた最大値を下回るように維持され得ることである。コンタクトユニット内で生じた電力の損失はオーム抵抗に関連付けられているので、したがって、コンタクトユニットにおける電力の損失及びそれと関連付けられた熱の生成も、限定され得る。また、例えば絶縁システムにおいて使用されたとき、コンタクトユニットにおいて使用される材料は、予め定められた範囲における温度において使用されることのみが許可されており、それにより、予め定められた絶縁機能及び使用期間を保証することを可能にすることが可能である。温度調整は、そのような温度範囲を遵守するためにも使用され得る。
1つの実施形態において、コンタクトユニットが制御ユニットを含むオプションが存在する。制御ユニットが、第1接続部及び第2接続部の間の電気的接続を確立及び/又は解除するための制御信号を提供することが考えられる。そのような制御信号は、例えば、アクチュエータに関しており、例えば、それにより、固定セクションに対して移動セクションを移動させ得る。例えば、制御ユニットは、固定セクションに対する移動セクションの位置を示す信号を処理することが可能である。そのような信号は、例えば、感知機能をここで実行し得る光学センサ、磁気センサ、渦電流センサ、又はリミットスイッチなどのセンサによって提供され得る。制御ユニットは、第1接続部が第2接続部に対してアイドル位置にあるかどうかを示す信号を処理することも可能である。
加えて、ソレノイドに関する制御信号は、例えば、ソレノイドをアクティブ又は非アクティブ状態に移行させるために考えられる。これは、例えば、ソレノイドのコイル巻線に電流を提供できる電流源を適宜オン又はオフに切り替えることによって行われ得る。ソレノイドに関する制御信号は、例えば、固定セクションに対する移動セクションの位置を示す信号の関数として実装されることもできる。しかしながら、これは、例えば、第1制御パイロットコンタクト及び第2制御パイロットコンタクトが互いに接触しているかどうかに依存して行われることもあり得る。
制御ユニットは、例えば、処理ユニット及びメモリを含むマイクロコントローラとして設計され得、追加的に、例えば、前述の制御信号及び/又はセンサ信号のような信号を受信及び送信するために使用され得る、好適なインタフェースを含んでいる。制御ユニットの機能は、例えば、メモリに格納された制御プログラムによって決定され得る。また、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を組み込みながら制御ユニットの機能が実装され、ここで、機能を決定するFPGAの構成は、そこに接続されたメモリに格納され得ることも考えられる。
制御ユニットは、充電状態モニタリングのタスクを、例えば、充電されるべき蓄電池が完全に充電されたときに、例えば、電流の流れが終了し、第1及び第2接続部の間の電気的接続が接続解除されるような方法で、実行してもよい。さらに、時間及びコストを捉えること、データの取得、アイデンティティ確認、例えば、中央装備制御ユニット又はサーバとの通信、アラーム機能、エラー認識、温度のモニタリング、及び冷却制御などの管理機能は、制御ユニットによって潜在的に実装され得る同様の機能である。この目的のためには、追加センサが、コンタクトユニット、例えば、温度センサ及び/又は時間センサに設置されること、及び、追加センサによって生成された信号が、制御ユニットによって受信され、処理されることが必要であり得る。
制御ユニットはさらに、任意選択的なユーザインタフェースを制御し、動作作用のオプションをユーザに提供する機能を提供できる。そのようなユーザインタフェースは、例えば、ディスプレイ又は発光ダイオードなどのディスプレイ要素、及び/又は、スイッチ、プッシュボタン又はキー、タッチパッド又は他の考えられる入力デバイスであり得、これらを用いて、ユーザはコンタクトユニットを操作できる。
1つの実施形態において、コンタクトユニットが逆極性保護を有するというオプションが存在する。逆極性保護は、設計上の対策及び/又は実装された確認手順を用いて、特に、第1及び第2電気コンタクトが互いに接触している及び/又は互いにすぐ近くに位置付けられているとき、例えば、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間に導電性接続が確立されている間、及び/又は、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間の導電性接続が接続解除されている間、第1接続部及び第2接続部が互いに対して任意に方向付けられることが防止されることを意味すると理解されるものとする。
逆極性保護は、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトの間の、及び/又は、第1保護接地導体コンタクト及び第2保護接地導体コンタクトの間の、及び/又は、第1パイロット制御コンタクト及び第2制御パイロットコンタクトの間の複数の可能な電気的接続構成を、予め定められた数に、例えば、厳密に1つの可能な接続構成、又は、例えば、厳密に2つの可能な接続構成に制限するように設計されている。逆極性保護は、例えば、直流及び/又は直流電圧が使用されている電気的接続の場合において、意図されていない電気的接続が生じ得ないという利点を有しており、そのような場合では、障害電流及び/又はコンタクトユニット及び/又は接続されたコンポーネントへのダメージ、又は、ユーザの負傷さえが結果として生じ得る。
1つの実施形態において、そのような逆極性保護は、例えば、第1接続部が、少なくとも1つのセクションにおいて、第2接続部の少なくとも1つのセクションの外側補完形状を実質的に補完する外形を有しており、ここで、当該形状及び補完形状は、互いに係合され、係合の結果として、第2接続部に対する第1接続部の配置を予め定めるように設計されていることが考えられる。
逆極性保護の設計についての別のオプションは、例えば、各場合において、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトが、例えば、互いとのみ接触できるような方法で、且つ、予め定められた接続構成において、第1及び第2接続部が、互いに対して適切な方式で、例えば、接触軸に対して非対称であるそれぞれのコンタクトの配置が選択されたという点で方向付けられたときに、第1電気コンタクト及び第2電気コンタクトを第1又は第2接続部に配置することである。加えて又は代替的に、このコンタクト配置方式は、第1及び第2保護接地導体コンタクト及び/又は第1及び第2制御パイロットコンタクトを使用して同様に提供される場合もある。
例えば、次に、第1保護接地導体コンタクト及び第2保護接地導体コンタクトが互いに接触しているときに、例えば、制御ユニットに格納された制御プログラムを用いて、第1保護接地導体コンタクト及び第2保護接地導体コンタクトの間に電気的接続が存在するかどうか及び/又はどの電気的接続が存在するかに関して、例えば、第1及び第2保護接地導体コンタクトの間に流れる可能な電流を検出及び評価することによって、確認が実行されるというオプションが存在する。加えて又は代替的に、そのような確認は、第1及び第2電気コンタクト及び/又は第1及び第2制御パイロットコンタクトを使用して、同様に実行される場合もある。確認の結果に基づいて、例えば、エネルギー伝達がコンタクトユニットによって行われることができるか又はそうでないかに関しての決定が行われ得る。
コンタクトユニットの使用は、例えば、バッテリー式電気自動車の蓄電池を再充電するときに可能である。
加えて、コンタクトユニットを操作する方法が開示されている。上記方法は、バッテリー式電気自動車の蓄電池を再充電するための高電流接続の確立にも関し得る。例えば、上記方法は、上記コンタクトユニットを使用して実行できる。コンタクトユニットに関連して説明された特徴は、これに関連して、上記方法にも適用され得、逆も同様であり、上記方法の特徴がコンタクトユニットに適用され得る。
開示された方法は、以下の段階、すなわち:
第1電気コンタクトを含む第1接続部、及び第2電気コンタクトを含む第2接続部を、前記第1接続部及び前記第2接続部が、接触方向において延在する接触軸に沿って互いに対して移動できるように配置する段階、前記第1接続部は、前記第1接続部の第1セクションが最終的に前記第2接続部に対してアイドル位置にあるような方法で、前記接触軸に沿って、前記第2接続部に対して配置可能である;
前記第2接続部に対する前記第1接続部の第1セクションを、前記アイドル位置において配置する段階;及び
前記第1接続部の第2セクションを前記接触方向において前記第1セクションに対して変位する段階、その結果、前記第1接続部の前記第2セクション及び前記第2接続部は前記接触方向において互いに寄りかかり、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトは互いに接触している
を含む。
開示された方法はさらに、以下の段階、すなわち:
ラッチ要素をラッチ位置に移動する段階;
ラッチ要素をラッチ解除位置に移動する段階;
ソレノイドを活性化する段階;及び
ソレノイドを不活性化する段階
のうちの1又は複数を含み得る。
開示された方法はさらに、以下の段階、すなわち:
それと運動学的に結合されたコンタクト保護復元要素を移動することによって、第2電気コンタクトを移動する段階;
第1及び第2電気コンタクトの間に接触力を提供する段階;
カバーを開く段階;及び
カバーを閉じる段階
のうちの1又は複数も含み得る。
同様に、以下の段階、すなわち:
第1接続部をエネルギー源に接続する段階;
第2接続部をエネルギー源に接続する段階;
第1接続部をエネルギー蓄積器に接続する段階;及び
第2接続部をエネルギー蓄積器に接続する段階
のうちの1又は複数は、方法の一部であり得る。
さらに、潜在的な方法の段階は、
コンタクトユニットの温度を調節する段階;
制御信号を提供する段階;
センサ信号を処理する段階;
通信信号を提供する段階;及び
通信信号を処理する段階
を含む。
電気コンタクトユニットの1つの可能な応用は、導電性接続(electrically conducting connection)、又は略して電気的接続(electrical connection )を確立することである。電気的接続は、電流を伝導するために使用され得る。電気的接続は、高電流接続でありでき、ここで、高電流接続は、高電流を伝導する可能性を含む。
電気コンタクトユニットは、電気エネルギー源及び電気エネルギー蓄電池、略して蓄電池の間に電気的接続を確立するために使用され得る。蓄電池は、電気エネルギーを格納するように設計されている。蓄電池は、再充電可能でありできる。蓄電池は、車両にエネルギーを提供し得る。車両は、バッテリー式電気自動車であり得る。これは、車両又は車両のコンポーネントが、蓄電池によって提供されたエネルギーを使用して動作し得ることを意味する。
車両は、例えば、車、船舶又は航空機並びに宇宙機などの、地上の、水上の、空中の、並びに宇宙のモータで動作する輸送手段を包含する。これらは、例えば、クレーンシステム、コンベアベルト又は他の産業輸送システムなどの、例えばいくつかの産業プラントにおいてみられ得る、移動を目的としたモータで動作する装備でもあり得る。車両は人的対話を使用して動作するが、人的対話なしで、すなわち、自律的にも動作すること、又は、制御ユニットによって制御されることが考えられる。
電気コンタクトユニットはさらに、例えば、電気エネルギー蓄積器のように、主にロコモーションを目的としていない装備においても使用され得るが、しかしながら、静止及びモバイル操作の両方のために提供され得る。エネルギー蓄積器なしの使用が同様に考えられ、ここで、そのような使用の場合には、電気エネルギー源及び電気エネルギーシンクの間に接続を確立することが重要になり得る。
しかしながら、高電流接続を確立するために電気コンタクトユニットを使用することが好ましい。高電流接続は、例えば、バッテリー式電気自動車の蓄電池を再充電するために使用され得る。
例示的な実施形態が、図面に基づいて以下に例示及び説明される。図面において以下の内容が示されている。
コンタクトユニットの概略図を示す。 プラグとして設計された第1接続部の概略図を示す。 ソケットとして設計された第2接続部の概略図を示す。 互いに対して異なる位置にある第1及び第2接続部の概略図を示す。 互いに対して異なる位置にある第1及び第2接続部の概略図を示す。 :張力付与要素の概略図を示す。 :第1接続部の第2セクションのロック及びロック解除の概略図を示す。 電気的接続が第1及び第2接続部の間に確立されている間の第1及び第2接続部の概略図を示す。 コンタクト復元要素及び第2電気コンタクトの間の運動結合の概略図を示す。 温度調整のための空気誘導の概略図を示す。 温度調整のための代替的な空気誘導の概略図を示す。 第1及び第2接続部を含む、温度調整のための代替的な空気誘導の概略図を示す。
図において反復する要素は、同一の参照符号によって示されており、特に、特定の図面に対してこれらの要素への参照が行われないとき、部分的に省略される。さらに、示された例示的な実施形態は、開示された発明の概念を実装するためのオプションのみを表すと理解されており、決して任意の制限効果を有するものではないものとする。これが常に明らかに指摘されていない場合でも、すべての図示は、概略図のみを含む。本明細書の範囲内において対処されていない詳細は、個別の図示では省略され得る。図は、第1接続部がプラグであり、第2接続部がソケットであると想定されている図示のみを追加的に包含する。しかしながら、示された原理は、第1接続部がソケットであり第2接続部がプラグである場合にも同様に適用されることができる。
図1は、コンタクトユニット1を示す。コンタクトユニットは、第1接続部100及び第2接続部200を含む。上記2つの接続部100、200は、接触軸11において配置され、それと位置合わせされており、それにより、接触軸11に向かって延在する接触方向12において互いに対して変位可能である。図1において、接触軸11が第1接続部100の中心点を通じて延在するような方法で、第1接続部100は、接触軸11に対して配置する。同様に、接触軸11が第2接続部200の中心点を通じて延在するような方法で、第2接続部200は接触軸11に対して配置する。
図1はさらに、デカルト座標系13を示しており、これは、x方向、y方向及びz方向においてそれぞれの座標軸を有し、ここで、y方向における座標軸は、接触軸11に対して平行に方向付けられている。コンタクトユニット1の操作中に、第1接続部100は、第2接続部200に少なくとも部分的に挿入され得、ここで、挿入中の変位方向は、正のy方向に対応している。第1接続部100は、したがって、負のy方向において第2接続部200に対して第1接続部100を変位することによって、第2接続部200から分離される。第1接続部100は、第1接続部100及び/又は第2接続部200を移動させることによって、第2接続部200に対して変位され得る。
図1はさらに、制御ユニット300を示す。制御ユニット300は、例えば、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ、コンピュータ、FPGA又は電子回路であり得る。制御ユニット300は、1つの制御ユニット300として設計され得る。しかしながら、制御ユニット300が、例えば、図1に示されているように、複数の制御ユニット、例えば、第1制御ユニット301及び第2制御ユニット302を含むためのオプションも存在する。第1制御ユニット301及び第2制御ユニット302は、通信するように接続され得、例えば、互いに電気的に接続され得る。図1に示された例において、第1制御ユニット301は、第1接続部100と通信接続にあり得る。この目的のために、制御ユニットは、外部に配置され得るが、第1接続部100の内部にも配置され得る。例えば、第1制御ユニット301は、充電ステーションの制御ユニットとして設計され得る。図1に示された例において、第2制御ユニット302は、第2接続部200と通信接続にあり得る。この目的のために、制御ユニットは、外部に配置され得るが、第2接続部200の内部にも配置され得る。例えば、第2制御ユニット302は、車両の制御デバイスとして設計され得る。第1制御ユニット301及び第2制御ユニット302の間の通信は、例えば、第1制御パイロットコンタクト123及び第2制御パイロットコンタクト213を介して確立された電気的接続を包含する電気的接続を介して確立され得る。第1制御ユニット301及び第2制御ユニット302は、互いに無線リンクを介して通信することも可能である。第1及び第2制御ユニット301、302は、互いから独立してタスクを実行し得ることがさらに考えられる。
制御ユニット300は、例えば、アクチュエータドライブ141(図1では不図示)を活性化するために第1接続部100及び/又は第2接続部200に制御信号を出力するために、又は、例えば、スイッチ、プッシュボタン又はタッチパッド、であり得る操作要素126(図1には不図示)の例えば切り替え信号、又は、例えば、マイクロプッシュボタンの、ホールセンサの又は距離センサのセンサ信号などの、例えば制限センサのセンサ信号のような信号を受信するために使用され得る。他の信号は、アクチュエータドライブ141の位置に関するが、例えば、コンタクトユニット1の周辺領域における及び/又はコンタクトユニット1内の温度にも関する場合がある。信号は、制御パイロットコンタクト123、223(図1には不図示)を用いて伝達される信号であり得る。制御ユニット300は、それを介して制御ユニット1が動作し得る、ユーザインタフェースを提供し得る。制御ユニットは、例えば、温度又は電流強度に関する、例えば動作制限が遵守されているかどうかに関して、充電プロセスを制御及びモニタリングすることにも使用され得る。制御ユニットを使用すると、例えば、制御ユニット300内の、プログラムとして機能する、コンタクトユニット1を動作するための方法を伝達することによって、コンタクトユニット1の操作が自動化され得る。そのような方法は、例えば、1又は複数の段階、すなわち、例えば、センサ信号を評価する段階、アクチュエータドライブ141に制御信号を提供する段階、ソレノイド124を活性化する段階、ソレノイド124を不活性化する段階、第1接続部100をエネルギー源に接続する段階、第2接続部200をエネルギー源に接続する段階、第1接続部100をエネルギー蓄積器に接続する段階、第2接続部200をエネルギー蓄積器に接続する段階、カバーを開ける段階、カバーを閉じる段階、通信信号を提供する段階、及び通信信号を処理する段階などを含み得る。制御ユニット300はさらに、通信のためのインタフェースを含み得る。制御ユニット300が、通信のためのインタフェースを介してデータ及び/又は制御信号を受信することが考えられる。このように、制御ユニット300は、遠隔制御可能に設計されることも可能である。制御ユニット300のプログラムは、通信のためのインタフェースを介して修正されることも可能である。
図2aから2d:各々は、プラグ100として設計された第1接続部100の概略図を示す。
図2aにおける第1接続部100は、第1セクション101及び第2セクション102を含む。特に、第2セクション102の表面102aがこの図示において見えており、これは、第2セクション102の端面102aを表しており、接触方向12に対して実質的に垂直に方向付けられている。第1保護接地導体コンタクト122、ソレノイド124及び第1パイロット制御コンタクト123は、この端面102aにおいて配置されている。端面102aは凹部130を有しており、そこから、第1保護接地導体コンタクト122が例えば端面102aに対して垂直に突出する。この例において、第1保護接地導体コンタクト122は、実質的に円筒形状である。さらに、突出部132が見えており、その後ろには(この図では突出部132で隠れている)第1電気コンタクト121が配置されている。結果として、第1電気コンタクト121との直接接触はより困難になる。第2セクション102は、端面102aでない表面において第1セクション101によって少なくとも部分的に囲まれるように構成されており、第1セクション101内において移動可能であり、さらに、接触方向12における移動中に、第1セクション101が第2セクション102を誘導し得るような方法で形成されている。
さらに、保持装置190は、図2aにおいて明らかであり、複数のスペーサ191を用いて、第1セクション101に取り付けられている。保持装置190は、いくつかセクションではロッド形状であり、第1セクション101を少なくとも部分的に囲むように設計されている。この設計は、ロッド形状が人の手によって把持されることで第1接続部100の単純な操作を可能にし得るので有利である。保持装置190を把持する能力は、保持装置190及び第1セクション101の間に実質的に強固な接続部を作成するスペーサ191の使用の結果として第1セクション101及び保持装置190の間に空間が形成されたという点で支持されている。他方では、他の実施形態において、保持装置190は、例えば、第1セクション101における凹部によるなど、別の方式で実装され得ることも明らかである。
図2bは、図2aの第1接続部100を側面図において示す。接触方向12に沿って延在している接触軸11が明らかである。また、止め縁131、ラッチ要素111及びロック凹部110が示されている。止め縁131、ラッチ要素111、ラッチ凹部111a及びロック凹部110は、第2接続部200に関連して第1接続部100の配置を予め定めるように設計されている。止め縁131は、シーリング要素としても機能し得る。例えば、止め縁は、ゴムなどの封止材料で作製され得る。この図において、第2セクション102は、端面102aが第1セクション101によって取り囲まれた領域の外部に位置付けられるような方法で、第1セクション101によって少なくとも部分的に取り囲まれている。この図示において、第2セクション102は、第2セクション102において配置された第1電気コンタクト121が、潜在的なユーザによる第1電気コンタクト121との手動コンタクトが少なくともより困難になる第1セクション101によって隠されている位置にある。示された実施形態において、第1保護接地導体コンタクト122は、第2セクション102の端面102aを超え突出しない。
図2cは、図2aおよび2bからの第1接続部100の等角図を示す。第1セクション101の複数の側面101aが見えており、ラッチ要素111のラッチ凹部111a及びロック凹部110が各場合に側面101aの各々に配置されていることがみられ得る。この図示において、第2セクション102はロック位置であり、ここで、第2セクション102の第1セクション101に対する移動が防止される。ロック位置において、第1セクション101及び第2セクション102が互いに対して望ましくない移動をすることで、例えば第1セクション101が第1電気コンタクト121を隠さない状況を作ることなしに、例えば、第1接続部100の移動が可能である。
図2dは、第2セクション102がロック位置にはないが、ロック解除位置にある状況における図2cからの第1接続部100の等角図を示す。第2セクション102は、第1電気コンタクト121が第1セクション101によって隠されないような方法で第1セクション101を超えて突出する。第1電気コンタクト121は、第2セクション102の側面102bの各々において配置されている。第1電気コンタクト121は延在した形状を有するが、必ずしも、長方形の基底面、及び、1つの端部で例えば半球の形態である湾曲形状を有する伏椀状の突出部を有するわけではない。この湾曲は、より角度のある形状と比較してより良い滑りが可能な接触プロセスを許容する。加えて、この接触によって確立され得る電気的接続の品質をより良く予測及び再現することが可能である。電気的接続を確立するために、第1電気コンタクト121は、例えば、銅、アルミニウム、炭素ベースの電気伝導体、又は金属合金などの導電性材料を含む。
図2dは、ラッチ位置におけるラッチ要素111を示す。ラッチ要素111は、第1セクション101の側面101a又は第2セクション102の側面102bの各々に配置されていることも、明らかである。このように、一様なラッチングが可能であり、及び、結果的に、それと関連付けて、第1接続部100をある位置に保持するために必要であり得る第1接続部100における力の一様な分配も可能である。上記の図に加えて、図2dは、操作要素126、例えば、それによって、例えば、第1接続部100及び第2接続部200の間の電気的接続の確立を開始するなどの動作作用が実行され得るスイッチ又はプッシュボタンを示している。この操作要素126は、例えば、保持装置190に取り付けられ得る。代替として又は同時に、操作要素126は、第1及び/又は第2接続部100、200に、又は、ここで図示されていない動作ユニットに、又は制御ユニットに、異なる好適な位置において取り付けられることもあり得、それによって、自動化された動作作用及び/又は切り替え作用も可能となり得る。
図3aから3fは、ソケット200として設計された第2接続部200の概略図を示す。第2接続部200は、図2aから2dにおける第1接続部100と協働可能であるように設計され得る。第1接続部100及び第2接続部200は、次に、少なくとも部分的に互いを補完する形状を有するように、且つ、例えば、第1接続部100が、第2接続部200によって画定されたキャビティ203に少なくとも部分的に変位され得る又はそれと同じものから変位され得るような方法で、構成され得る。次に、第1接続部100が、第2接続部200の境界による変位中に誘導されることが可能になる。
図3aは、正面図における第2接続部200を示す。シーリング要素204が配置された端面201aが見えている。さらに、第2接続部200の4つの側面202が示されており、内側の画定部が見えており、これは、コンタクト復元要素240及び磁石カウンタ―要素224の表面を包含む。端面201a及び内側の画定部は、接触方向12(図3aでは不図示)において延在する接触軸11(図3aでは不図示)に対して実質的に垂直に方向付けられている。側面202は、接触軸11に対して実質的に平行に延在するように配置されている。代替的な実施形態において、対向する側面202が互いに対して平行に方向付けられていないが、例えば、互いに向かって円錐状に延在している側面202の配置も考えられる。第1接続部100の第1セクション101の側面101a及び/又は第1接続部100の第2セクション102の側面102bは、第2接続部の側面202に対して実質的に平行に方向付けられ得る。このように、第1及び第2接続部100、200の協働が可能になり得る。
端面201aの平面、内側の画定部、及び第2接続部の側面202は、第2接続部のキャビティ203を画定する。示された形態において、このキャビティ203は実質的に直方体の設計を有しており、これは、正方形又は一般的に言えば長方形の基底面を有する円筒形設計として考えられることもできる。キャビティ203は、基底面が長方形でない円筒形設計を有することも考えられる。例えば、3つ又は5つ又はより多くの角部を有しており、丸みを帯びても又は面取りされてもよい基底面、又は、例えば、基底面の非直線な画定部が考えられる。第2接続部200の側面202は、次に、それらの幾何学的な形状の観点で、対応する円筒形設計によって結果としてもたらされるような方法で、基底面に適合されなければならない。円筒形状を超えて、例えば、接触軸11に沿ったキャビティ203の円錐状のテーパリングも考えられる。第1接続部100は、次に、第1接続部100が第2接続部200のキャビティ203に少なくとも部分的に挿入され得る第2接続部のキャビティ203への寸法及び方向の観点で、それらの表面101a、102bが適合される限り、図2aから2dに示された形状から逸脱する設計を有することもできる。
追加的に、図3aは、内側の画定部において配置された第2保護接地導体コンタクト222を示しており、その各々は突出部230において配置されている。示された突出部230は、第2接続部200のキャビティ203に第1接続部100が挿入されたときに第1接続部100の凹部130に対向して位置付けられるように、それによりそれと係合させることが可能であるように、方向付けられ得る。第1接続部100の凹部130、及び第2接続部200の突出部230は、互いに補完し得る。加えて、磁石カウンタ―要素224が図2aに示されており、それはここでは、鉄などの磁気の又は磁化可能な材料で作製された磁石カウンタープレート224の形態である。ここで、磁石カウンタープレート224は円形シリンダの形状を有しており、ここで、多角形の形状又は異なった形状の基底面などの異なるシリンダ基底面も考えられる。第2制御パイロットコンタクトは、磁石カウンタ―要素に配置され得る。また、側面202に配置されたロック要素210が示される。
図3bは、図3aからの第2接続部を側面図において示す。図3b、キャビティ203の周りに配置された第2電気コンタクト221の図示を含み、これはこの図示では見えない。さらに、第2接続部200の基本構造201が、この図示において見えている。これは、周辺領域に対して第2接続部200を少なくとも部分的に画定するために使用され得る。この画定は、第2接続部200、例えば第2電気コンタクト221の導電コンポーネントの周辺領域間に電気絶縁を提供すること、及び、湿気及び/又は他の環境要因、例えば粉塵、蒸気又は望ましくない機械的力などから第2接続部200を保護することの両方のために使用できる。また、基本構造201は、第2接続部200を周囲の車両の部品又は装備コンポーネントに取り付けるために使用される及び/又は中央支持コンポーネントとして機能しており、それにより、そこに第2接続部200のコンポーネントをさらに取り付ける。加えて、図3bは、第2接続部200に対する方向における接触軸11を示しており、当該方向において、第2接続部200を第1接続部100と結合することが可能である。また、図3bは、第2電気コンタクト221に接続された電気伝導体227の配置を示す。電気伝導体227は、大きい電流、例えば最大1600A、好ましくは1900A、特に好ましくは3000Aを伝導するように設計されている。そのような電流を伝導することが可能な電気的接続は、高電流接続であり得るか、又は、例えば又は特に、任意の時間制限なしに、高電流接続と称され得る。第1電気コンタクト121が第2電気コンタクト221と接触していることによって確立され得る電気的接続は、高電流接続であり得る。さらに、電気的接続は、第2電気コンタクト221及び、例えば、電気エネルギー蓄積器(不図示)の間に、電気伝導体227を使用して確立され得る。電流は、例えば、直流であり得る。しかしながら、交流も考えられる。
図3cは、図3aおよび3bに示された第2接続部200を、わずかな斜視図において示す。第2接続部200は、第1接続部100が第2接続部200に挿入されていないか又は静止位置にあるかのいずれかの状態でみられ得る。この状態において、第2電気コンタクト221(図3cでは見えない)は、コンタクト復元要素240によって隠されている。したがって、第2電気コンタクト221との、例えばユーザによる手動コンタクトは、この状態では少なくともより困難になる。
図3dは、図3cからの第2接続部200を側面斜視図において示す。この目的のために提供された突出部230の試錐孔231において配置され且つ円錐状の形状を有する第2保護接地導体コンタクト222が示されている。第2保護接地導体コンタクト222は移動可能に配置されており、第2接続部200のキャビティ203から離れるように、第2保護接地導体コンタクト222の予圧要素222a、例えば機械バネに対して押され得る。上記の押し離しは、例えば、凹部130から突出する第1接続部100の第1保護接地導体コンタクト122とともに実装され得る。第2保護接地導体コンタクト222の予圧要素222aは、第2接続部200のキャビティ203に向けられた力、例えば、どれほど多くのバネが第2保護接地導体コンタクト222に対して一緒に押されたかに依存するバネ力を、及ぼすように設計されている。予負荷力を用いて、第2保護接地導体コンタクト222の位置は、特に、第1接続部100が、第2接続部200にないか、又はそこに少なくとも部分的にのみ位置付けられているか、又は静止位置にあるときに、調整され得る。図3dは、第2保護接地導体コンタクト222が突出部230と同一平面になるそのような位置を示す。
同様に、コンタクト復元要素240は、キャビティ203から第2電気コンタクト221を空間的に分離することが明らかである。キャビティ203に面した側において、コンタクト復元要素240は、大きい表面にわたって第1接続部100の第2セクション102と接触可能であるように形成され、それにより、第2セクション102に対して変位力を及ぼす。この変位力は、コンタクト復元要素240の予圧要素240aによって提供され得、ここで、予圧要素240aは同様に機械バネであり得、これは、図3dでは、キャビティ203から離れるように面したコンタクト復元要素240の側に配置されている。
コンタクト復元要素240は、第2電気コンタクト221に追加的に運動学的に結合され、ここで、運動結合は、コンタクト復元要素に強固に接続された接続要素241、及び、接触方向12に対して垂直に移動可能な変位要素242を含む。変位要素242はさらに、第2電気コンタクト221に接続されており、それは、図3dでは、変位要素242に配置されており、それにより、この場合は円板バネである弾性要素243によって移動可能である。第2電気コンタクト221は、電気伝導体227に接続されており、これは、可撓性を有し得、例えば、ストランドとして設計されている。第2電気コンタクト221は電源コンタクトであり得、これは、例えば、最大1600A、好ましくは1900、特に好ましくは最大3000Aの高電力及び/又は電流を伝導するように設計されている。
堅固な接続部品241及び移動可能な変位要素242の間の結合は、回転軸受244(ここでは不図示)によって実行され得、当該回転軸受244は、変位要素242のガイド溝245(ここでは不図示)に配置されており、例えばボールベアリング244のような接続要素241に接続されている。原則として、回転軸受244の代わりに、ガイド溝245内のガイドピンも考えられる。しかしながら、回転軸受244は、向上された運動性、より低い摩擦という利点を提供する。加えて、移動可能な変位要素242は、ガイド試錐孔において変位可能なガイドシリンダ246によって行われる接触軸11に対して垂直な移動に限定されている。
図3dはさらに、ラッチ要素111がラッチ位置になり、第2接続部200に対する第1接続部100の第1セクション101の移動が防止されるように、第1接続部100のラッチ要素111と係合させられ得る凹部211を示す。また、図3dは、ロック要素210を示しており、これは、ここでは、互いに接続された3つの円筒形セクションに分割された形状を有し、且つ、第2接続部200のキャビティ203への第1接続部100の挿入中に、第1接続部100のロック凹部110と係合するときを除いて、ロック要素210が特定の側壁202から本質的に突出しないように移動するような方法で、弾性的に(見えない)第2接続部200に取り付けられている。
図3eは、第2電気コンタクト221がそれぞれ側壁202からキャビティ203に突出し、したがって、図示において見えている状態で、図3aから3dからの第2接続部200を示している。ロック要素210は同様に見えており、これは、この状態では、特定の側壁202から、第2接続部のキャビティ203に突出している。
図3fは、図3eからの第2接続部200を、図3dにおける図示と同様に、側面図において示す。図3dとは対照的に、第2接続部200は、第1接続部100の第2セクション102(図では不図示)が終了位置まで第2接続部200のキャビティ203に挿入された状態でみられ得る。この状態では、コンタクト復元要素240は、キャビティ203から離れるように向かう方向において変位され、その結果、第2電気コンタクト221は、コンタクト復元要素240によって隠されていない。接続要素241は、コンタクト復元要素240によって、接触方向において変位される。結合済みの移動可能な変位要素242によって、第2電気コンタクト221も、キャビティ203に面した第2電気コンタクト221の端部がキャビティ203に突出するような方法で、接触方向12に対して垂直に変位される。第2保護接地導体コンタクト222が同様に変位される。この状態では、第2保護接地導体コンタクト222の予圧要素222a及びコンタクト復元要素240の予圧要素240aは、予負荷力を提供する。
図4aから4dは各々が、互いに対して異なる位置における第1接続部100及び第2接続部200の概略図を示す。特に、コンタクトユニット1の異なる要素が協働する方式が明らかになる。
図4aは、第1接続部100及び第2接続部200を二次元投影で概略的に示す。第1接続部100及び第2接続部200は、接触軸11に沿って方向付けられている。接触軸11は、座標系13のy方向を向いている。z方向及びx方向における座標軸は、各場合において、接触軸11に対して垂直に方向付けられている。図4aの概略図は、接触軸11に対する対称性を想定して、単純化されている。この理由で、二次元投影の半分のみが示されており、これは、他の半分は、上記投影の想定された対称性から結果としてもたらされるからである。
したがって、図4aは、第1接続部100の第1セクション101、第2セクション102及び張力付与要素143を示す。また、ロック凹部110及びラッチ要素111が示されている。同様に、第1コンタクト121、第1保護接地導体コンタクト122及びソレノイド124が示されている。さらに、第2接続部200の基本構造201、ラッチ凹部211、及びロック要素210が示されている。加えて、コンタクト復元要素240、及びコンタクト復元要素240の予圧要素240a並びに第2コンタクト221、第2コンタクト221の予圧要素243、及び第2接続部200の第2保護接地導体コンタクト222が存在する。追加的に、第1制御パイロットコンタクト123及び第2制御パイロットコンタクト223は、図4aに示されている。
図4aにおいて、第1接続部100は、第2接続部200の外部に位置付けられている。しかしながら、第1及び第2接続部100、200は、互いに対して、接触軸11上で互いに対して移動可能である位置にあり、互いに向かって押され得る。座標系13に対して、図4aにおける構成から進んで、第1接続部100は、正のy座標の方向において第1接続部100を変位することによって、第2接続部200に少なくとも部分的に挿入され得る。図4aにおいて、ラッチ要素111は、第1セクション101の側面101aから、接触方向に対して垂直の方向において突出しない位置にある。ラッチ要素111のこの位置は(図示から直接得られることはできない)、ラッチ解除位置及びロック位置でもある。それは、第1及び第2接続部100、200がこのように互いにラッチしていない、すなわち、互いに対して移動できるので、ラッチ解除位置である。それは、第2セクション102が第1セクション101に対して移動できないので、ロック位置である。第1電気コンタクト121が第1接続部100の第1セクション101によって隠されていることがさらに明らかであり、第2電気コンタクト221がコンタクト復元要素240によって隠されており、したがって、キャビティ203からアクセス可能でないことが明らかである。コンタクト復元要素240は、コンタクト復元要素240の予圧要素240aによって、キャビティ203に向かって押される。コンタクト復元要素240の移動は、図4aにおいて基本構造201における突出部によって限定される。
図4aはさらに、例えば電気モータのようなアクチュエータドライブ141を含むアクチュエータ140、例えばネジ棒のようなアクチュエータコネクタ142、及び張力付与要素143を示す。アクチュエータドライブ141は、アクチュエータコネクタ142をy方向において移動させるように設計されている。アクチュエータコネクタ142は、例えばねじ接続によって張力付与要素143に結合されている。アクチュエータドライブ141は制御可能に設計されており、その結果、アクチュエータドライバ141の制御を介して、y方向における張力付与要素143の位置を調整することが可能になる。アクチュエータドライブ141は、固定セクションに配置され得るか、又は、同じものを、例えば、アクチュエータドライブハウジングを用いて、少なくとも部分的に形成し得る。アクチュエータコネクタ142及び張力付与要素143は移動セクションを形成し得、ここで、移動セクションは、固定セクションに対して移動可能であるように配置されている。固定セクションは、第1セクション101に強固に接続されている。
図4bにおける図示は、図4aにおける図示とほぼ同一であり、相違点は、第1接続部100がここではアイドル位置にあることである。このアイドル位置において、ロック要素210は、ロック凹部110と係合されている。逆に、ロック要素210及びロック凹部110は、係合の結果としてアイドル位置を画定し得る。図4bはさらに、アイドル位置センサ112を示しており、これは、分かりやすくするために、他の図では省略されている。アイドル位置センサ112は、第1接続部100がアイドル位置にあるか又はないかを認識するために使用されている。図4bに示されたように、アイドル位置センサは、複数の位置、例えば、第2接続部200の基本構造201に又はその内部に、又は、第1接続部100の第1セクション101に又はその内部に、配置され得る。加えて、様々な実施形態が、例えば、第1及び第2接続部100、200の間の接触によって作動するマイクロプッシュボタンとして、又は対向する磁石を場合によって含むホールセンサとして、又は、それによって各場合に第1及び第2接続部100、200の表面間の距離を確かめることができる渦電流センサが、可能である。前述のセンサ112によって提供された信号は、制御ユニット300(図1)において処理され得る。第2電気コンタクト221は、コンタクト復元要素240によって隠されており、したがって、キャビティ203から進んでアクセス可能でない。
図4cにおける図示は、図4bにおける図示とは張力付与要素143の位置が異なる。ラッチ要素111の形状は、張力付与要素143の形状と一致する。結果として、ラッチ要素111は、張力付与要素143の変位によって変位され得る。張力付与要素143の変位は、アクチュエータコネクタ142を介して張力付与要素143に接続されているアクチュエータドライブ141を用いて、可能である。
図4cにおいて、ラッチ要素111は、第2接続部200における凹部211に挿入されている。第1セクション101は、したがって、第2接続部200において変位可能でないように配置されている。これは、第1セクション101は第2接続部200に対して移動できないことを意味する。しかしながら、第1セクション101に対する第2セクション102の移動は、この位置(図4cでは見えない)において可能である。張力付与要素143の示された位置において、張力付与要素143及びソレノイド124は、各場合において接触方向12に対して実質的に垂直に方向付けられた表面において互いに接触しており、その結果、正のy方向における変位力を、ソレノイド124に対して張力付与要素143によって及ぼすことができる。ソレノイド124は第2セクション102に強固に接続されているので、変位力は、第1接続部100の第2セクション102に対しても作用する。第2電気コンタクト221は、コンタクト復元要素240によって隠されており、したがって、キャビティ203から進んでアクセス可能でない。
図4cにおける図示とは対照的に、図4dにおける張力付与要素143は、正のy方向においてさらに変位される。張力付与要素143の変位の結果として、第2セクション102は、正のy方向においても変位され、これは、次に、正のy方向において、コンタクト復元要素240の予圧要素240aの予負荷力に対して、コンタクト復元要素240を変位する。コンタクト復元要素240の変位は、第2電気コンタクト221がコンタクト復元要素240によってさらに隠されることはさせない。第2電気コンタクト221はここで、第1電気コンタクト121と接触するほどz方向において移動することができる。第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221が互いに接触しているこの位置において、電気的接続が第1接続部100及び第2接続部200の間に存在しており、その結果、電流の流れが、コンタクトユニット1を通じて伝導され得る。第2電気コンタクト221の移動は、予負荷力の結果として実行され得、当該予負荷力は、図4dに示された機械バネ243によって第2電気コンタクトに、又は、例えば、コンタクト復元要素240及び第2電気コンタクト221の間の上記運動結合を介して、及ぼされる。図4dに示された第2セクション102の位置において、例えば、電流がそれらのコイル巻線において提供されたという点でソレノイド124がアクティブ状態にあるときに、ソレノイド124及び磁石カウンタープレート224は一緒に、引力を提供できる。コイル巻線における電流の流れは、例えば、スイッチを用いてスイッチオン及び/又はスイッチオフされ得るコイル巻線に電気的に接続された電流源によってもたらされ得る。制御ユニット300(不図示)によってスイッチが作動されることが可能である。スイッチは、手動で作動されることもあり得る。例えば、スイッチは、保持装置190において操作要素126として、又はユーザインタフェースを用いて提供され得、これによって、ユーザは、コンタクトユニット1の機能に影響を与えることができる。
図4aから4dに示された図示は、方法の段階を実行できる順序も示しており、それによって、第1接続部100及び第2接続部200の間に電気コンタクトが確立され得る。
図5aから5dに示された図示は、方法の段階を実行できる順序のオプションを有しており、それによって、第1接続部100及び第2接続部200の間における電気的接続が接続解除され得る。図5aから5dは、各々が、互いに対して異なる位置にある第1及び第2接続部100、200の概略図を示す。
図5aにおける図示は、図4dにおける図示と同様である。図4dとは対照的に、図5aにおける張力付与要素143は、ソレノイド124から離れて配置された位置にあるが、しかしながら、ラッチ要素111は、第1接続部100の第1セクション101及び第2接続部200の凹部211に係合されている。第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221は互いに接触しており、すなわち、これらの間に導電性接続が存在しており、その結果、電流の流れはコンタクトユニット1を通じて伝導され得る。ソレノイド124がアクティブ状態にあるとき、張力付与要素143は、ソレノイド124から離れて配置された位置にあり得、これは、第2接続部200に対する第2セクション102の位置が、ソレノイド124及び磁石カウンタ―要素224の間の磁気引力によって維持されているからである。
しかしながら、ソレノイド124が非アクティブ状態に移行された場合、例えば、ソレノイド124のコイル巻線を通じた電流の流れが遮断されたという点で、ソレノイド124及び磁石カウンタ―要素224の間における磁気引力の作用がなくなる。コンタクト復元要素240の予圧要素240aの予負荷力の結果として、復元力がコンタクト復元要素240を介して第2セクション102に及ぼされ、その結果、このセクションは負のy方向に変位される。
上記移動の結果は図5bに示されている。第2セクション102の移動は、張力付与要素143によって限定されている。図5bに示されたように、第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221の間の電気的接続は、2つのコンタクト121、221が互いから離れて配置されたことに起因して、この移動の結果として接続解除される。第2電気コンタクト221は、コンタクト復元要素240によって隠されており、したがって、キャビティ203から進んでアクセス可能でない。図5bも、負のy方向におけるコンタクト復元要素240の移動が基本構造201における停止部によって限定されたことを示す。
図5cは、図5bと比較して、負のy方向において変位された位置にある第1接続部100の張力付与要素143を示す。この位置において、張力付与要素143に運動学的に結合されたラッチ要素111がラッチ解除位置に到達し、ここで、第1セクション101は、第2接続部200に対して移動可能となり、ここで、同時に、第1セクション101に対する第2セクション102の移動も防止され;この意味において、ラッチ解除位置はロック位置でもある。張力付与要素143及びソレノイド124は、ここではもはや互いに接触していない。図5cは図4bと同様であり、すなわち、コンタクトユニット1の要素のこの配置は、電気的接続が確立されたとき、及び電気的接続が接続解除されたときの両方において生じ得る。
第1接続部100はここで、接触方向12に沿って変位によって、又は、より正確には、負のy方向において、第2接続部200から分離され得る。上記分離の結果は、図5dに示されている。図5dは図4aと同様であり、すなわち、コンタクトユニット1の要素のこの配置は、電気的接続が確立されたとき、及び電気的接続が接続解除されたときの両方において生じ得る。
図6aから6bは、張力付与要素143の概略図を示す。図6aは等角図を示しており、図6bは張力付与要素143の側面図を示している。張力付与要素143は、各々にガイド溝144が提供されている試錐孔149及び長手方向要素を含む湾曲した張力付与ディスク148を含む。図6bは、座標系13を示す。ガイド溝144は、図6bで特によくみられ得る3つのセクション145、146および147を含む。これらは、y方向において延在する延伸部146、y方向において延在する短いセクション147、及び、延伸部145及び短いセクション147を接続する移行セクション146である。長いセクション145及び短いセクション147は、互いに対して平行オフセットであるように配置されている。ガイド溝144は、ラッチ要素111(ここでは不図示)のガイドピン150(図6cおよび6dに示されている)を誘導するように設計されている。張力付与要素143がy方向において変位されたとき、ガイド溝144に配置され且つガイド溝144によって誘導されるこのガイドピン150は、z方向において移動される。z方向におけるガイドピン150の正確な位置は、y方向における張力付与要素の位置によって予め定められる。このように、ガイドピン150に強固に接続されたラッチ要素111は、z方向において移動され得る。張力付与ディスク148及び試錐孔149は、例えばネジ棒のようなアクチュエータコネクタ142(ここでは不図示)を介して、張力付与要素143を、例えば線形モータのようなアクチュエータドライブ141に、例えば、ネジ棒を試錐孔149を通るように押して、ねじ接続によってそこに取り付けるように、結合するために使用され得る。
図6cから6dは、張力付与要素143及びラッチ要素111の間の運動結合の概略図を示す。図6bの座標系13は、図6cおよび6dに、必要な変更を加えて、適用され得る。例えば、円筒形状を有し且つラッチ要素111に強固に接続され得るとともに円筒軸がx方向において方向付けられることが可能なガイドピン150が、ガイド溝144に配置されていることが明らかである。図6cは、ガイドピン150がガイド溝144の短いセクション147に位置付けられている張力付与要素143の位置を示す。ここで、ラッチ要素111は、第1接続部100の第1セクション101から突出しない。図6dにおいて、張力付与要素143は、ガイドピン150がガイド溝144の延伸部145の1つの端部に位置付けられるような方法で変位される。ガイドピン150は、そこに強固に結合されたラッチ要素111が第1接続部100の第1セクション101から突出するような方法で、z方向において変位される。
図7aから7bは、第1接続部100の第2セクション102をロック及びロック解除する概略図を示す。図6aから6dに示されたものと比較して、図7aおよび7bは、第1接続部100の第2セクション102を、図示において省略された又は隠された他の詳細とともに示す。第2セクション102は、その中にガイドピン150が突出するロックガイド溝151を含む。ロックガイド溝151は、y方向において延在する解除部152、及び、z方向において延在するロック部153を含む。
ガイドピン150が、張力付与要素143の位置から結果としてもたらされる図6cに示された位置にあるとき、ロックガイド溝151に対するガイドピン150の位置は、図7aに示された位置に対応する。これは、ガイドピン150が、ロックガイド溝151のロック部153内に位置付けられていることを意味する。この位置において、ロックガイド溝151及びガイドピン150は、第1接続部100の第2セクション102がy方向において移動可能になることを防止する。結果として、図7aに示されたように、第2セクション102は、第2セクション102を部分的に取り囲む第1接続部100の第1セクション101から滑り出ることができない。加えて、第1電気コンタクト121が第1接続部100の第1セクション101によって隠され、したがって、手動コンタクトによってアクセス不可能となることが保証される。この特徴は、したがって、安全要件が満たされることを許容する。
ガイドピン150が、張力付与要素143の位置から結果としてもたらされる図6dに示された位置にあるとき、ロックガイド溝151に対するガイドピン150の位置は、図7bに示された位置に対応する。これは、ガイドピン150が、ロックガイド溝151の解除部152内に位置付けられていることを意味する。この位置において、y方向における第1接続部100の第2セクション102の移動が許可され、その結果、例えば、第1及び第2接続部100、200の間の電気的接続を確立することが可能となる。
図8aから8cは、電気的接続が第1及び第2接続部100、200の間に確立されている間の第1及び第2接続部100、200の概略図を示す。図は、様々な断面図及び異なるレベルの詳細を示す。図8aは、アイドル位置にある第1接続部100を示す。この位置は、図4cに示された位置に対応する。さらに、第1接続部100の第1保護接地導体コンタクト122及び第2接続部200の第2保護接地導体コンタクト222が明らかになり、これらは、この位置において互いに接触していない。
図8bは、接触方向12、すなわち、y方向、特に正のy方向において変位された第2セクション102を、図8aと比較して、示している。第2セクション102は、コンタクト復元要素240と接触しており、ここで、第2セクション102の変位は、コンタクト復元要素240を変位させる。第2電気コンタクト102は、したがって、もはやコンタクト復元要素240によって隠されていない。また、コンタクト復元要素240の移動は、接続要素241を介して変位要素242に伝達され、その結果、変位要素242は、図8bにおいて、変位要素242に接続された第2電気コンタクト221が第1電気コンタクト121の方向において変位された位置においてみられ得る。第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221の間には電気的接続がまだ存在せず、その一方、第1保護接地導体コンタクト122及び第2保護接地導体コンタクト222は互いに接触している、すなわち、これらの間に電気的接続が確立されていることが明らかである。
図8cは、接触方向12、すなわち、y方向、具体的には正のy方向において変位された第2セクション102を、図8bと比較して、示している。第2接続部100の突出部230が第1接続部100の第2セクション102における凹部とどのように係合したかが明らかである。第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221はここで互いに接触しており、その結果、電気的接続が存在し、それを介して高電流が伝導されることもできる。
図9aおよび9bは、図8aから8cのコンタクトユニット1において使用されているように、コンタクト復元要素240及び第2電気コンタクト221の間の運動結合の概略図を示す。図9aは、例えば、回転軸受244の内側リング及び接続要素241の間の強固な接続部によって、接続要素241に提供された、例えばボールベアリングのような回転軸受244を示す。これは、例えばy方向におけるコンタクト復元要素240の変位によって接続要素241がy方向において変位されたとき、回転軸受244がy方向において同時に変位されることを意味する。回転軸受244の各々は、図9bにおいて明らかであるように、変位要素242のガイド溝245のセクション内に突出する。ガイド溝245の各セクションは、それぞれの回転軸受244がy方向においてガイド溝245に対して延伸移動を、z方向においては延伸がより少ない、すなわち、短い移動を実行可能であるような方法で、構成されている。延伸移動の短い移動に対する比は、力復元要素240に対して作用する変位力、及び、第2電気コンタクト221において係合し且つ第1電気コンタクト121の方向において作用する力の間の力伝達比に比例する。
変位要素242はさらに、y方向において固定を有する。この固定は、変位要素242に導入されたz方向におけるガイド試錐孔(見えない)、及び、それに沿って変位要素242が移動可能な基本構造201に固定されたガイドシリンダ246によって実装される。この設計の結果として、コンタクト復元要素240がy方向に移動するとき、ここで、この移動は、変位要素242のz方向において変形されることが可能である。
図10aから10cの各々は、温度調整のための空気誘導の概略図を示す。まず、図10aについて説明する。例えば、空気入口開口部180に流体的に接続された加圧空気リザーバを用いて、又は、例えば、空気入口開口部180に流体的に接続されたコンプレッサ又はブロワを用いて、流入する空気184が空気入口開口部180に提供される。この例において、空気入口開口部180は、端面102a(見えない)に対向して位置付けられた第1接続部100の第2セクション102の表面において配置されている。空気入口開口部180を介して、流入する空気184は空気誘導チャネル181に到達し、そこから進んで空気は空気分配器182内に拡がる。空気分配器182の外へ流出される前に、第1接続部100内の流入された空気184を、以下のような方法、すなわち:流出する空気185、すなわち、空気出口開口部183における空気分配器182から流出する空気が、可能な限り均等に空間的に分配される方法で第1電気コンタクト121に提供されるような方法で、分配するのが、空気分配器182のタスクである。流出の後、流出された空気185は第1電気コンタクト121を通り過ぎて、第1電気コンタクト121の電流伝導に起因して発生し得る熱量を吸収する。結果として、第1電気コンタクト121は冷却され、空気が加熱される。図10aはさらに、第1電気コンタクト121に接続された電気伝導体160を示す。電気伝導体160は、大きい電流、例えば、最大1600A、好ましくは1900A、特に好ましくは3000Aを伝導するように設計されている。電気伝導体160を使用して、例えば、第1電気コンタクト121、及び電気エネルギー源又は電気エネルギーシンクの間に電気的接続が確立され得る。
図10bは、図10aに示された設計を同様の斜視図で示している。図10aと比較して、矢印が追加的に示されており、これは、流出する空気185をマーク付けすることを意図している。流出する空気185が、第1電気コンタクト121の隣の空気出口開口部183から流出することが明らかである。出る方向は、接触軸11に対して実質的に垂直である。
図10cは、図10bからの設計を側面図において示しており、ここで、特に、第1電気コンタクト121もよくみられ得る。加えて、図10cはまた、例えば、第1電気コンタクト121の周辺領域における温度を検出し、検出された温度を、例えば対応する信号として制御ユニット300に提供することが可能な温度センサ186を例として示している。温度センサを、第1接続部100内の別の位置、例えば、空気誘導チャネル181に又はその内部に、空気分配器182に又はその内部に、又は、電気伝導体160に、配置することも可能である。温度センサを配置するための1つの可能な基準は、例えば、コンタクトユニットにおいて使用されている材料の材料ベースの温度限界値が超過されているか又は低下しているかに関して、測定された温度から結論が引き出され得るというものであってもよい。温度センサ186によって測定された温度は、信号として制御ユニット300に提供され得る。
図11aおよび11bは、温度調整のための代替的な空気誘導の概略図を示す。図10aから10cに示された実施形態とは対照的に、空気出口開口部183はここで、流出する空気185が接触軸11に対して垂直ではなく、接触軸11に対して傾斜した角度で流出するような方法で方向付けられ、その結果、空気が流れる方向は、接触軸11の方向におけるコンポーネントを有する。この方法で、流出する空気185は、第1電気コンタクト121に対してより意図的に伝導される。流出する空気185の冷却作用は、したがって、向上され得る。図11aは、この実施形態を斜視図において示しており、図11bはこれを側面図において示している。
図12aおよび12bは、第1及び第2接続部100、200を含む、温度調整のための代替的な空気誘導の概略図を示す。図12aは、互いに対する位置における第1及び第2接続部100、200を示しており、ここで、第1及び第2接続部100、200の間には電気的接続が存在する。第1接続部100は、図11a及び11bからの第1接続部100に対応する。ここで、流出する空気185は、第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221を介して伝導され、生成された熱を吸収し得る。流出する空気185は、したがって、キャビティ203(不図示)に到達し、次に、オリフィスを介してキャビティ203を離れ、廃気250として流出し得る。
図12bは、これを、側面斜視図から示す。加えて、図12bはまた、例えば、第2電気コンタクト221の周辺領域における温度を検出し、検出された温度を、例えば対応する信号として制御ユニット300に提供することが可能な温度センサ251を例として示している。例えば、制御ユニット300は、第1電気コンタクト121及び第2電気コンタクト221の間の電気的接続を通じて流れる電流の電流強度を、検出された温度の値の関数として、例えば電流強度が、予め定められた上限値に近い温度の場合において減少するような方法で、制御することも考えられる。本願において、制御ユニット300が信号を出力するためのオプションも存在しており、このオプションに基づいて、コンタクトユニット1を冷却するためのより多くの空気及び/又はより多くの冷却剤が提供される。温度センサ251を、第2接続部200内の別の位置、例えば、キャビティ203に又はその内部に、又は、電気伝導体227に、配置することも可能である。温度センサを配置するための1つの可能な基準は、例えば、コンタクトユニットにおいて使用されている材料の材料ベースの温度限界値が超過されているか又は低下しているかに関して、測定された温度から結論が引き出され得るというものであってもよい。
コンタクトユニット1は、車両内の再充電可能なバッテリーバンクをエネルギー源に接続するために使用され得る。この目的のために、第1接続部100の第1電気コンタクト121は、第1接続部100に配置された電気伝導体160に電気的に接続され得、同じものを介して電気エネルギー源に接続され得る。同様に、第2接続部200の第2電気コンタクト221は、第2接続部200内に配置された電気伝導体227に電気的に接続され得、同じものを介して、例えば再充電可能なバッテリーバンクに接続され得る。
電流形態の電気エネルギーが、エネルギー蓄積器から伝導されることも可能であり、当該エネルギー蓄積器は、次に、供給ネットワークへのエネルギー源として機能し、次に、コンタクトユニット1を通してのエネルギーシンクを表し、これは、例えば、電源ネットワーク又は電源ネットワークの一部を安定化する、及び/又は、一般的に言えばネットワークに好都合なエネルギー蓄積器の電力を提供するためである。この目的のために、供給ネットワークは、例えば、第1電気コンタクト121に電気的に接続され得、エネルギー蓄積器は、第2電気コンタクト221に電気的に接続され得る。例えば、電源ネットワークは第2電気コンタクト221に電気的に接続されており、エネルギー蓄積器は第1電気コンタクト121に電気的に接続されていることが同様に考えられる。
[符号の説明]
1 コンタクトユニット
11 接触軸
12 接触方向
13 デカルト座標系
100 第1接続部
101 第1セクション
101a第1セクションの側面
102 第2セクション
102a 第2セクションの端面
102b 第2セクションの側面
110 ロック凹部
111 ラッチ要素
111a ラッチ凹部
112 アイドル位置センサ
121 第1電気コンタクト
122 第1保護接地導体コンタクト
123 第1制御パイロットコンタクト
124 ソレノイド
126 操作要素
130 第1接続部内の保護接地導体のための凹部
131 止め縁
132 第1接続部の第2セクション内の突出部
140 アクチュエータ
141 アクチュエータドライブ
142 アクチュエータコネクタ
143 張力付与要素
144 張力付与要素のガイド溝
145 長いセクション
146 接続セクション
147 短いセクション
148 張力付与ディスク
149 試錐孔
150 ガイドピン
151 ロックガイド溝
152 解除部
153 ロック部
160 電気伝導体
180 空気入口開口部
181 空気誘導チャネル
182 空気分配器
183 空気出口開口部
184 流入する空気/流入された空気
185 流出する空気/流出された空気
186 温度センサ
190 保持装置
191 スペーサ
200 第2接続部
201 第2接続部の基本構造
201a 第2接続部の端面
202 第2接続部の側面
203 キャビティ
204 シーリング要素
210 ロック要素
211 凹部
221 第2電気コンタクト
222 第2保護接地導体コンタクト
222a 保護接地導体コンタクトの予圧要素
223 第2制御パイロットコンタクト
224 磁石カウンタ―要素
227 電気伝導体
230 突出部
231 試錐孔
232 停止部
240 コンタクト復元要素
240a コンタクト復元要素の予圧要素
241 接続要素
242 変位要素
243 バネ要素
244 回転軸受
245 変位要素のガイド溝
246 ガイドシリンダ
250 廃気
251 温度センサ
300 制御ユニット
301 第1制御ユニット
302 第2制御ユニット

Claims (15)

  1. 第1電気コンタクトを含む第1接続部、及び第2電気コンタクトを含む第2接続部、
    前記第1接続部及び前記第2接続部は、接触方向において延在する接触軸に沿って互いに対して移動可能であるように配置されており;
    前記第1接続部は第1セクション及び第2セクションを含み、前記第2セクションは前記第1セクションに対して移動可能であり、前記第1電気コンタクトは前記第2セクションにおいて配置されており;
    前記第1接続部は、前記第1接続部の前記第1セクションが最終的に前記第2接続部に対してアイドル位置にあるような方法で、前記接触軸に沿って前記第2接続部に対して配置可能であり;
    前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトは、それらが互いに接触したときに、前記第1接続部及び前記第2接続部の間に、電気エネルギーを伝導するように設計された導電性接続を確立するように設計されており;
    前記アイドル位置を予め定めるように設計された配置ユニット;及び
    前記第1接続部の前記第1セクションが前記アイドル位置にあるとき、前記第1接続部の前記第2セクション及び前記第2接続部が前記接触方向において互いに寄りかかり、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトが互いに接触するような方法で、前記第1接続部の前記第2セクションを前記第1セクションに対して前記接触方向において変位させるように設計されたアクチュエータ
    を備える、導電性接続を確立するためのコンタクトユニット。
  2. ラッチ要素を備え、前記ラッチ要素はラッチ位置及びラッチ解除位置の間で移動可能であり、前記ラッチ要素は、
    前記ラッチ位置において、前記第2接続部に対する前記第1接続部の前記第1セクションの移動を防止し、前記第1接続部の前記第1セクションに対する前記第1接続部の前記第2セクションの移動を許容すること、及び
    前記ラッチ解除位置において、前記第2接続部に対する前記第1接続部の前記第1セクションの移動を許可し、前記第1接続部の前記第1セクションに対する前記第1接続部の前記第2セクションの移動を防止すること
    を行うように設計されている、請求項1に記載のコンタクトユニット。
  3. 各場合における前記第1接続部の前記第1セクション及び前記第2接続部は、凹部を含み、前記ラッチ要素は、前記第1接続部の前記第1セクションの前記凹部及び前記第2接続部の前記凹部に係合されるように、前記ラッチ位置において設計されている、請求項2に記載のコンタクトユニット。
  4. 前記アクチュエータは、前記第1接続部の前記第1セクションに接続されており、前記ラッチ位置及び前記ラッチ解除位置の間で前記ラッチ要素を移動させるように設計されている、請求項2から3のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  5. ソレノイド及び磁石カウンタ―要素を備え、前記ソレノイドは、アクティブ状態にあり且つ前記第1接続部の前記第2セクション及び前記第2接続部が前記接触方向において互いに寄りかかっているとき、前記第1接続部の前記第2セクション及び前記第2接続部の間に、前記磁石カウンタ―要素と一緒に磁場を用いて磁気引力を提供するように設計されており、前記磁気引力は、少なくとも、前記第1接続部の前記第2セクションが保持されるほど大きく、それにより、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトが互いに接触する位置にある、請求項1から4のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  6. 前記第1電気コンタクトは、第1電源コンタクトを含み、前記第2電気コンタクトは、第2電源コンタクトを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  7. 前記第1接続部は、第1保護接地導体コンタクトを含み、前記第2接続部は、第2保護接地導体コンタクトを含み、前記第1保護接地導体コンタクトは、接地電位に電気的に接続され、且つ、前記第2保護接地導体コンタクトと接触すると、前記第2保護接地導体コンタクト及び前記接地電位の間に電気的接続を確立するように設計されている、請求項1から6のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  8. 前記第2保護接地導体コンタクトは、前記第1保護接地導体コンタクトが前記第2保護接地導体コンタクトと接触したときに前記第1保護接地導体コンタクト及び前記第2保護接地導体コンタクトの間に接触力を提供するように設計された保護接地導体予圧要素と協働し、前記第1保護接地導体コンタクト及び前記第2保護接地導体コンタクトは、互いに対向して、各場合において各々が前記接触軸に対して実質的に垂直に方向付けられた表面において配置されている、請求項7に記載のコンタクトユニット。
  9. 前記第2接続部は、予圧要素が提供された移動可能なコンタクト保護復元要素を含み、それは、前記第1接続部の前記第1セクションが前記アイドル位置にあるときに、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトが互いから離れて配置されるような方法で、前記第1セクションに対する前記接触方向において前記第1接続部の前記第2セクションを変位するように設計された、請求項1から8のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  10. 前記第2電気コンタクトは移動可能であり、前記第2電気コンタクト及び前記コンタクト保護復元要素の間に運動結合を含み、前記運動結合は、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトの間に接触力を用いてコンタクトを提供すること、又は、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトが互いから離れて間隔を空けることのために、前記コンタクト保護復元要素の移動を前記第2電気コンタクトに伝達するように設計された、請求項9に記載のコンタクトユニット。
  11. 前記第1接続部に接続され、且つ、前記第2接続部に対する前記第1接続部の配置のためのインタフェースを提供するように設計された保持装置を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  12. 前記第1接続部は電気エネルギー源に電気的接続されており、前記第2接続部は充電可能な電気エネルギー蓄積器に電気的に接続されているか、又は、前記第1接続部は、充電可能な電気エネルギー蓄積器に電気的に接続されており、前記第2接続部は電気エネルギー源に電気的に接続されている、請求項1から11のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  13. 前記第1接続部及び/又は前記第2接続部は、前記第1接続部及び/又は前記第2接続部の温度を、120℃よりも低い温度、好ましくは90℃、特に好ましくは60℃に設定するように設計された温度調整を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載のコンタクトユニット。
  14. 請求項1から13のいずれか一項に記載のコンタクトユニットの、バッテリー式電気自動車の蓄電池を再充電するための使用。
  15. 第1電気コンタクトを含む第1接続部、及び第2電気コンタクトを含む第2接続部を、前記第1接続部及び前記第2接続部が、接触方向において延在する接触軸に沿って互いに対して移動できるように配置する段階、前記第1接続部は、前記第1接続部の第1セクションが最終的に前記第2接続部に対してアイドル位置にあるような方法で、前記接触軸に沿って、前記第2接続部に対して配置可能である;
    前記第1接続部の第1セクションを、前記アイドル位置において前記第2接続部に対して配置する段階;及び
    前記第1接続部の第2セクションを前記接触方向において前記第1セクションに対して変位する段階、その結果、前記第1接続部の前記第2セクション及び前記第2接続部は前記接触方向において互いに寄りかかり、前記第1電気コンタクト及び前記第2電気コンタクトは互いに接触している
    を備える、コンタクトユニットを動作するための方法。
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