JP7042042B2 - 高電流伝送のためのコンタクトデバイス - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載のコンタクトデバイスに関する。

コンタクトデバイスおよびバスバーを含む装置が知られており、コンタクトデバイスはコンタクト要素およびコンタクトハウジングを有する。コンタクト要素は、バスバーに電気的に接続されている。コンタクト要素を介して高電流をバスバーに伝送するとき、コンタクト要素はかなり熱くなる。加熱により、コンタクト要素を介してバスバーに導入できる電流は制限される。

本発明の課題は、改善されたコンタクトデバイスを提供することである。

この課題は、請求項１に記載のコンタクトデバイスによって解決される。有利な実施形態が従属請求項に明示される。

本発明によれば、コンタクトデバイスがコンタクト要素および冷却ユニットを含み、冷却ユニットは、ヒートシンク、伝熱媒体、第１の熱交換セクション、および第２の熱交換セクションを含む。第１の熱交換セクションは、第２の熱交換セクションに流体的に接続されているので、高電流を伝送するための改善されたコンタクトデバイスを提供することができることが分かった。ヒートシンクは、コンタクト要素からある距離をおいて配置されている。ヒートシンクは第２の熱交換セクションに接続されている。第１の熱交換セクションはコンタクト要素に配置され、伝熱媒体は、第１の熱交換セクションと第２の熱交換セクションとの間を循環し、ヒートシンクは、コンタクト要素から電気的に絶縁されている。この設計は、高い熱入力をコンタクト要素から運び去ることができ、したがって、より高い電流を、コンタクト要素の同じ構造設計をもつコンタクト要素を介して伝導することができるという利点を有する。

さらなる実施形態では、コンタクト要素は長手方向に延びる。コンタクト要素は、外周面に、電気接触のためのコンタクト面を有する。さらに、コンタクト要素は、少なくとも部分的に、長手方向に延びる凹部を有する。第１の熱交換セクションが凹部に配置されている。この設計は、コンタクト要素が、特にコンパクトに構成され、今までに使用されているさらなるコンタクトデバイスに電気的に接続され得るという利点を有する。

さらなる実施形態では、第１の連結部分がコンタクト要素の長手方向端部に供給されている。さらに、コンタクトデバイスは接続ピースを含む。接続ピースは、管状部分と、管状部分に接続された第２の連結部分とを含む。管状部分は凹部に配置されている。第２の連結部分は、第１の連結部分に液密に接続されている。このようにして、凹部からの伝熱媒体の放出が避けられる。

さらなる実施形態では、第１の連結部分は、少なくとも部分的に、雌ねじを有する。第２の連結部分は、少なくとも部分的に、雄ねじを有する。雌ねじおよび雄ねじは互いに係合し、接続ピースをコンタクト要素に固定する。その結果として、接続ピースとコンタクト要素との間の迅速に解放できる接続を提供することができる。

さらなる実施形態では、管状部分は凹部において中心で延びるように配置されている。このようにして、コンタクト要素からの熱の均一な運び去りを保証することができる。さらなる実施形態では、接続ピースは入口を有する。管状部分の内側において、第１のチャネル区域が管状部分の先端に導かれる。第１のチャネル区域は、入口に流体的に接続されている。

さらなる実施形態では、凹部は凹部基部を有する。凹部基部は先端からオフセットして配置（ずれて配置）されている。第１のチャネル区域は、凹部基部の向かい側の先端のところで開口する。

さらなる実施形態では、接続ピースは第２のチャネル区域を含む。第２のチャネル区域は入口に隣接して配置されている。第１のチャネル区域および第２のチャネル区域は、長手方向において互いにオフセットして配置され、平行方位（parallel orientation）を有する。

さらなる実施形態では、接続ピースは第３のチャネル区域を有する。第３のチャネル区域は、第１のチャネル区域を第２のチャネル区域に流体的に接続する。第３のチャネル区域は、第１のチャネル区域および／または第２のチャネル区域に対して傾けられ、好ましくは斜めに傾けられる。

さらなる実施形態では、接続ピースは出口を有する。管状部分は外周面を有する。凹部と、管状部分の外周面とは、第１の熱交換セクションの範囲を定める。第１の熱交換セクションは、接続ピースの出口に流体的に接続されている。その結果として、コンタクトデバイスが動作中であるとき、特に大きい熱量をコンタクト要素から運び去ることができる。

さらなる実施形態では、接続ピースは第４のチャネル区域を有する。第４のチャネル区域は、長手方向において第１のチャネル区域にオーバーラップして配置されている。凹部において第４のチャネル区域の開口は、長手方向において管状部分の先端からオフセットして配置されている。

さらなる実施形態では、第４のチャネル区域は、リング形状の構成を有し、管状部分の周囲に配置されている。このようにして、コンタクト要素の局所過熱が避けられる。

さらなる実施形態では、接続ピースは第５のチャネル区域を有する。第５のチャネル区域は出口に接続されている。第５のチャネル区域は、第４のチャネル区域に流体的に接続されている。第５のチャネル区域は、長手方向において第２のチャネル区域にオーバーラップし、第２のチャネル区域から横方向にオフセットして配置されている。

さらなる実施形態では、冷却ユニットは接続チューブを有する。接続チューブは、第１の熱交換セクションを第２の熱交換セクションに流体的に接続する。接続チューブは、コンタクト要素をヒートシンクから電気的に絶縁する。

さらなる実施形態では、冷却ユニットは、第１の接続チューブと第２の接続チューブとを有する。第１の接続チューブは、接続ピースの入口をヒートシンクの出口に接続し、伝熱媒体をヒートシンクの出口から接続ピースの入口に導くように構成される。第２の接続チューブは、接続ピースの出口をヒートシンクの入口に接続し、伝熱媒体を接続ピースの出口からヒートシンクの入口に導くように構成されている。

さらなる実施形態では、ヒートシンクは少なくとも１つの受動的冷却素子を有する。追加としてまたは代替として、ヒートシンクは、コンタクト要素に機械的に結合されている。

さらなる実施形態では、コンタクトデバイスはコンタクトハウジングを有し、コンタクトハウジングは、ダクトと、少なくとも１つのレセプタクルとを有し、ダクトはレセプタクルにおいて開口する。コンタクト要素はダクトを通って延びる（reach through）。第１の熱交換セクションは、少なくとも部分的に、レセプタクルに配置されている。

さらなる実施形態では、伝熱媒体は誘電特性を有する。好ましくは、伝熱媒体は、以下の材料のうちの少なくとも１つを有する。
・水、好ましくは脱イオン水
・ペルフルオロ化炭素
・炭化水素鎖
・長鎖炭化水素
・合成石油
・変圧器油
・ポリアルファオレフィン
・エステル油

以下、図を参照して、本発明をより詳細に説明する。

装置の斜視図である。 図１に示した装置のコンタクトデバイスによる、図１に示した切断面Ａ－Ａに沿った断面図である。 図１に示した装置のサブ構成要素の斜視図である。 図３に示したコンタクトデバイスのコンタクト要素による、図３に示した切断面Ｂ－Ｂに沿った断面図である。 コンタクトデバイスの接続ピースによる、図３に示した切断面Ｂ－Ｂに沿った断面図である。 図５に示した接続ピースの斜視図である。 図５に示した接続ピースの斜視図である。 図３に示した装置のサブ構成要素による、図３に示した切断面Ｂ－Ｂに沿った断面図である。 装置のヒートシンクの冷却面による、図１に示した切断面Ｃ－Ｃに沿った断面図である。

図１は、装置１０の斜視図を示す。装置１０は、コンタクトデバイス１５と、電気端子２０と、ハウジング２５とを含む。

コンタクトデバイス１５は、コンタクトハウジング３０、少なくとも１つのコンタクト要素３５、接続ピース４０、冷却ユニット４５を有する。冷却ユニット４５はヒートシンク５０を有する。

実施形態では、コンタクトデバイス１５は、例えば、両極式（bipolar）となるように構成され、共通コンタクトハウジング３０に配置された２つのコンタクト要素３５を有する。例として、コンタクト要素３５ごとに、冷却ユニット４５がそれぞれ設けられる。コンタクトデバイス１５は、さらに、違うように構成されてもよく、例えば、異なる数のコンタクト要素３５が供給されてもよく、および／またはいくつかのコンタクト要素３５が１つの冷却ユニット４５に割り当てられてもよい。

ハウジング２５は、少なくとも１つの第１のハウジングセクション５５および１つの第２のハウジングセクション６０を有することが好ましい。第１のハウジングセクション５５は、１つの箱形端（solid end）で第２のハウジングセクション６０に接続される。第１のハウジングセクション５５は、第２のハウジングセクション６０に対して直角に配置されることが好ましい。ヒートシンク５０は、第１のハウジングセクション５５の自由端６５に隣接して配置される。コンタクトハウジング３０は、例えば、第２のハウジングセクション６０に中央位置で取り付けられる。

電気端子２０は、例えば、バスバーとして構成される。バスバー２０の代替として、電気端子２０はケーブルラグを有することもできる。

バスバー２０は、第２のハウジングセクション６０と平行に延びるように配置される。バスバー２０は、コンタクト要素３５とヒートシンク５０との間に配置される。ハウジング２５は、電気絶縁材料および／または誘電体材料を有することが好ましい。ハウジング２５は、少なくとも部分的に、導電性材料を有することもできる。その結果として、ハウジング２５は、シールド機能を備えることができる。

さらに、バスバー２０に電気的に接続され、例えば、第１のハウジングセクション５５に機械的に取り付けられる制御装置６１が、第１のハウジングセクション５５とバスバー２０（図１に象徴的に表されている）との間に設けられることがある。

コンタクト要素３５は、コンタクトハウジング３０に取り付けられる。コンタクトハウジング３０は、ハウジング２５と同様に、電気絶縁材料を有する。コンタクト要素３５は、さらに、バスバー２０に電気的に結合される。

接続ピース４０はコンタクト要素３５に配置される。接続ピース４０は第１の入口７０および第１の出口７５を有する。例えば、ヒートシンク５０は、第２の入口８５と第２の出口９０とをもつ冷却素子８０を有する。冷却素子８０は受動冷却素子８０として構成され、その結果、追加のファンデバイスは設けられない。

冷却素子８０は、バスバー２０に背を向け周囲環境８２に向く側に少なくとも１つの冷却フィン８１を有する。冷却フィン８１は、例えば、バスバー２０と平行に延びるように配置される。冷却フィン８１は違うように向けられる場合もあり、または冷却フィン８１は省略される場合がある。

冷却ユニット４５は、さらに、例えば、第１の熱交換セクション９１、第２の熱交換セクション９２、伝熱媒体９３、第１の接続チューブ１００、および第２の接続チューブ１０５を有する。

伝熱媒体９３は、その相状態に関係なく、電気的に絶縁され、および／または誘電性である。伝熱媒体９３は、以下の材料、すなわち、水、好ましくは脱イオン水、ペルフルオロ化炭素、炭化水素鎖、長鎖炭化水素、合成石油、変圧器油、ポリアルファオレフィン、エステル油のうちの少なくとも１つを有することが好ましい。

冷却ユニット４５の内部で、伝熱媒体９３が回路に流れる。冷却ユニット４５は、伝熱媒体９３で完全に充満されることが好ましい。第１の熱交換セクション９１は、接続ピース４０の第１の入口７０と接続ピース４０の第１の出口７５との間のコンタクト要素３５に、伝熱媒体９３の流れの方向に、配置される。第２の熱交換セクション９２は、冷却素子８０の第２の入口８５と冷却素子８０の第２の出口９０との間に、流れの方向に、配置される。第１の接続チューブ１００は、接続ピース４０の第１の入口７０を冷却素子８０の第２の出口９０に流体的に接続する。第１の接続チューブ１００は、この場合、接続ピース４０の第１の出口７５の下流に配置される。第２の接続チューブ１０５は、接続ピース４０の第１の出口７５を冷却素子８０の第２の入口８５に流体的に接続する。第２の接続チューブ１０５は、この場合、接続ピース４０の第１の出口７５の下流に配置される。

図２は、コンタクトデバイス１５による、図１に示した切断面Ａ－Ａに沿った断面図を示す。

コンタクトハウジング３０は、第１のレセプタクル１１０および第２のレセプタクル１１５を有する。第１のレセプタクル１１０は、バスバー２０に背を向けているコンタクトハウジング３０の側に配置される。第２のレセプタクル１１５は、バスバー２０に面するコンタクトハウジング３０の側に配置される。第１のレセプタクル１１０は、通路開口１２０によって第２のレセプタクル１１５に接続される。さらに、捕捉手段１２５が通路開口１２０に設けられてもよい。

コンタクト要素３５は、コンタクトセクション１２９、アタッチメントセクション１４０、および回転防止デバイス１４１を有する。コンタクトセクション１２９は、外周面１３０にコンタクト面１３５を有する。コンタクト面１３５は円筒形の構成を有する。コンタクトセクション１２９は、ソケットコンタクトとして構成することもできる。

回転防止デバイス１４１は、アタッチメントセクション１４０とコンタクト面１３５との間に配置され、レセプタクル１１０、１１５中でコンタクト要素３５が回転しないようにする。ここで、少なくとも１つのオフセット部１４２が、アタッチメントセクション１４０と回転防止デバイス１４１との間に、またはアタッチメントセクション１４０に設けられるならば特に有利である。

第２のレセプタクル１１５は、アタッチメントセクション１４０に対応して構成された受取り輪郭部１４５を有する。受取り輪郭部１４５とコンタクト要素３５のアタッチメントセクション１４０とは、例えば、円筒形の構成を有する。実施形態では、受取り輪郭部１４５は、例えば、コンタクト要素３５のオフセット部１４２に対応付けられたさらなるオフセット部１４６を有する。

コンタクト要素３５が装着状態にあるとき、アタッチメントセクション１４０は第２のレセプタクル１１５に配置される。オフセット部１４２は、受取り輪郭部１４５のさらなるオフセット部１４６に当接し、コンタクト要素３５の軸位置を長手軸１６０に沿って固定する。さらに、第２のレセプタクル１１５へのコンタクト要素３５のさらなる挿入は、オフセット部１４２がさらなるオフセット部１４６に当接することによって防止される。

コンタクト面１３５は第１のレセプタクル１１０中に突き出る。コンタクト面１３５は、例えば、ソケットコンタクトとして構成されるさらなるコンタクトデバイス１６１（概略的に破線で示された）にコンタクト要素３５を電気接触させるのに役立つ。

捕捉手段１２５は、コンタクトハウジング３０におけるコンタクト要素３５の位置を長手方向において固定するのに役立つ。この目的のための、実施形態では、コンタクト要素３５は、例えば、コンタクト面１３５と回転防止デバイス１４１との間に狭窄部１５０を有する。さらに、捕捉ラグ１５５が、通路開口１２０に設けられ、制御要素の狭窄部１５０に係合し、コンタクト要素３５が第２のレセプタクル１１５から引き出されないようにする。

さらなるコンタクトデバイス１６１がコンタクトセクション１２９を確実に取り囲むように、実施形態では、第１のレセプタクル１１０は、例えば、コンタクト要素３５の長手軸１６０を横切る方向において第２のレセプタクル１１５よりも広く構成される。レセプタクル１１０、１１５の設計は、さらに、コンタクト要素３５の構造設計に応じて異なっていてもよい。

さらに、コンタクト要素３５は、第１の長手方向端部１８０に絶縁キャップ１８５を含むことができ、絶縁キャップ１８５は、例えば、捕捉接続部１９０によってコンタクト要素３５に接続される。絶縁キャップ１８５は、省略される場合もある。

さらに、コンタクトデバイス１５はシールド要素１９１を有することができる。シールド要素１９１は、第１のレセプタクル１１０に配置され、コンタクトハウジング３０に接続される。シールド要素１９１は、コンタクト要素３５のコンタクトセクション１２９を取り囲む。シールド要素１９１は、コンタクト要素３５からある距離をおいて配置される。

コンタクトハウジング３０は、ハウジング２５に面する側に保持手段１６５を有する。保持手段１６５は、コンタクトハウジング３０を第２のハウジングセクション６０に固定する。さらに、ハウジング２５およびヒートシンク５０によって範囲を定められる空間１７５に液体が侵入するのを避けるために、シール手段１７０をコンタクトハウジング３０に設けることができる。

図３は、図１に示した装置１０のサブ構成要素の斜視図を示す。

回転防止デバイス１４１は、サブ領域１９５の外周面１３０に多角形デザインを有することができる。第２のレセプタクル１１５は、サブ領域１９５に部分的に対応して構成される。これは、第２のレセプタクル１１５中でのコンタクト要素３５の回転が信頼性高く避けられるという利点を有する。

バスバー２０は、バスバー連結部分２００を有する。バスバー連結部分２００は、例えば、コンタクト要素３５の長手軸１６０に対して垂直に向けられる。バスバー連結部分２００は、さらなる通路開口２０５を有する。コンタクト要素３５は、第１の長手方向端部１８０の反対側の第２の長手方向端部２０６に配置される端面２１０でバスバー連結部分２００に当接する。

リング要素２１５が、例えば、コンタクト要素３５の反対側のバスバー連結部分２００の側に設けられる。リング要素２１５はワッシャとして構成することができる。

接続ピース４０は、さらなる通路開口２０５を貫通し、コンタクト要素３５およびリング要素２１５をそれぞれバスバー連結部分２００の両側に取り付ける。

図４は、図３に示したコンタクト要素３５による、図３に示した切断面Ｂ－Ｂに沿った断面図を示す。

コンタクト要素３５は、コンタクト要素３５の長手軸１６０と平行に長手方向に延びる凹部２２０を有する。凹部２２０は、凹部基部２２５と、周囲の凹部側面２３０とを有する。凹部２２０は、例えば、穴として構成され、コンタクト要素３５の第２の長手方向端部２０６の方に開口している。コンタクト要素３５は、第２の長手方向端部２０６と凹部２２０との間に第１の連結部分２３５を軸方向に有する。凹部２２０は連結部分２３５のところで開口する。さらに、凹部２２０は、コンタクト面１３５の半径方向内側に配置される。

第１の連結部分２３５は、内周面に雌ねじ２３９を有する。長手軸１６０を基準にして、第１の連結部分２３５は、半径方向において凹部２２０よりも広く構成される。

図５は、接続ピース４０による、図３に示した切断面Ｂ－Ｂに沿った断面図を示す。

接続ピース４０は、管状部分２４０、第２の連結部分２４５、ならびに第３の連結部分２５０を有する。管状部分２４０は第３の連結部分２５０に接続される。第２の連結部分２４５は、管状部分２４０に面する側で第３の連結部分２５０に隣接して半径方向外側に配置される。

第２の連結部分２４５は、外周面に雄ねじ２５５を有する。雄ねじ２５５は、雌ねじ２３９に対応して構成される。コンタクト要素３５に接続ピース４０を装着した状態では、第２の連結部分２４５は、雄ねじ２５５によって雌ねじ２３９にねじ込まれ、バスバー連結部分２００への端面２１０の当接を信頼性高く保証する。

管状部分２４０は凹部２２０に配置される。管状部分２４０は一直線に延びるように構成される。管状部分２４０は湾曲する場合もある。管状部分２４０は、接続ピース４０の第１のチャネル区域２６０の内側に範囲を定める。

さらに、接続ピース４０は、第２のチャネル区域２６５、第３のチャネル区域２７０、第４のチャネル区域２７５、第５のチャネル区域２８０、および第６のチャネル区域２８５を有する。この実施形態のチャネル区域２６０、２６５、２７０、２７５、２８０、２８５の数は、例としてのものである。当然、異なる数のチャネル区域２６０、２６５、２７０、２７５、２８０、２８５を供給することもできる。

第２のチャネル区域２６５は、接続ピース４０の第１の入口７０に隣接して配置される。第２のチャネル区域２６５は円筒形の構成を有することができる。第１のチャネル区域２６０は長手軸１６０を基準にして中心に配置されるが、第２のチャネル区域２６５は、長手軸１６０および第１のチャネル区域２６０の中心から外れてオフセットして配置される。第１のチャネル区域２６０および第２のチャネル区域２６５は、平行な方位を有し、軸方向にオフセットして配置される。第１の接続チューブ１００を第２のチャネル区域２６５に液密に接続するために、アタッチメント手段が第２のチャネル区域２６５に設けられてもよい。

第３のチャネル区域２７０は、第１のチャネル区域２６０と第２のチャネル区域２６５との間に配置される。第３のチャネル区域２７０は、長手軸１６０を基準にして半径方向外側から第１のチャネル区域２６０および第２のチャネル区域２６５まで半径方向内側に斜めに延びるように配置される。第３のチャネル区域２７０は、第２のチャネル区域２６５、したがって、接続ピース４０の第１の入口７０を第１のチャネル区域２６０に流体的に接続する。第３のチャネル区域２７０は、例えば、省略される場合もあり、または第３のチャネル区域２７０は、第１のチャネル区域２６０および／または第２のチャネル区域２６５に対して垂直に配置される場合がある。

第４のチャネル区域２７５はリング形状の構成を有する。第４のチャネル区域２７５は、半径方向に、管状部分２４０の外側に配置される。第４のチャネル区域２７５は、凹部２２０において開口２９５のところで開口する。第４のチャネル区域２７５および第１のチャネル区域２６０は、長手方向において軸方向にオーバーラップして配置される。軸方向オーバーラップは、２つの構成要素、実施形態では、例えば、第１のチャネル区域２６０および第４のチャネル区域２７５が、長手軸１６０が配置される投影面に投影され、投影面における構成要素が互いにかぶさることを意味すると理解される。

第５のチャネル区域２８０は、接続ピース４０の第１の出口７５に隣接して配置される。第５のチャネル区域２８０は、長手軸１６０を基準にして中心から外れて配置される。第５のチャネル区域２８０は円筒形構成を有することができる。さらに、第５のチャネル区域２８０は、第２のチャネル区域２６５に軸方向にオーバーラップし、第２のチャネル区域２６５から横方向にオフセットして配置される。第５のチャネル区域２８０は、第２のチャネル区域２６５と平行に延びるように配置される。

さらに、第２の接続チューブ１０５を第５のチャネル区域２８０に液密に接続するために、さらなるアタッチメント手段が第５のチャネル区域２８０に設けられてもよい。

第６のチャネル区域２８５は、第５のチャネル区域２８０と第４のチャネル区域２７５との間に設けられる。第６のチャネル区域２８５は、第５のチャネル区域２８０を第４のチャネル区域２７５に流体的に接続する。第６のチャネル区域２８５は、第５のチャネル区域２８０に対して斜めに延びるように配置される。

図６および図７は、接続ピース４０の斜視図を示す。

接続ピース４０は、追加として、第３の連結部分２５０に工具プロファイル３１０を有することができる。工具からのトルクを工具プロファイル３１０によって接続ピース４０に伝えて、第２の連結部分２４５を第１の連結部分２３５にねじ込み、クランプ力を供給し、それによって、コンタクト要素３５を、第２の長手方向端部２０６の端面において、バスバー連結部分２００に押し付ける。ねじ込み中のトルクは、回転防止デバイス１４１を介してコンタクトハウジング３０の後部で支えられる。

図８は、図３に示した装置１０のサブ構成要素による、図３に示した切断面Ｂ－Ｂに沿った断面図を示す。

第１のチャネル区域２６０のさらなる開口２８６が、凹部２２０の凹部基部２２５の向かい側の管状部分２４０の先端２９０のところで開口する。開口２９５は、長手軸１６０を基準にして軸方向において第１のチャネル区域２６０の開口２８６からオフセットして配置される。

接続チューブ２４０は外周面３００を有する。外周面３００は、凹部側面２３０からある距離をおいて配置される。凹部側面２３０は、凹部基部２２５、およびさらなる開口２８６と開口２９５との間の接続チューブ２４０の外周面３００と一緒に、第１の熱交換セクション９１の範囲を定める。第１の熱交換セクション９１は、第４から第６のチャネル区域２７５、２８０、２８５を介して接続ピース４０の第１の出口７５に流体的に接続される。

さらに、第１の熱交換セクション９１は、第１から第３のチャネル区域２６０、２６５、２７０を介して入口側において接続ピース４０の第１の入口７０に流体的に接続される。

図９は、ヒートシンク５０の冷却素子８０による、図１に示した切断面Ｃ－Ｃに沿った断面図を示す。

第２の熱交換セクション９２は冷却素子８０に配置される。第２の熱交換セクション９２は、チャネル形状、例えばこの実施形態ではＵ字形で冷却素子８０の内部に導かれる。第２の熱交換セクション９２の他の設計も考えられる。第２の熱交換セクション９２は、入口側で第２の入口８５に、および出口側で冷却素子８０の第２の出口９０に流体的に接続される。

装置１０が動作中であるとき、さらなるデバイス１６１がコンタクトデバイス１５に連結される。装置１０は、さらなるコンタクトデバイス１６１とバスバー２０との間に高電流の電気エネルギーを伝送する役割を果たす。プロセス中に、コンタクト要素３５は、特に、さらなるコンタクトデバイス１６１との間の電気接触の領域においてコンタクト面１３５のところで熱くなる。したがって、コンタクト要素３５に導入される熱は、低温伝熱媒体９３が第２のチャネル区域２６５に接続ピース４０の第１の入口７０を介して導入されるのでコンタクト要素３５から運び去られる。第２のチャネル区域２６５は、第３のチャネル区域２７０および第１のチャネル区域２６０を介して接続チューブ２４０の先端２９０に低温伝熱媒体９３を導く。伝熱媒体９３は、先端２９０において第１の熱交換セクション９１に入る。
第１の熱交換セクション９１において、伝熱媒体９３は、凹部２２０内で、接続チューブ２４０の外周面３００との間を第４のチャネル区域２７５のさらなる開口２９５の方に導かれる。伝熱媒体９３は、凹部基部２２５および凹部側面２３０に沿って流れるとき、コンタクト要素３５から熱を吸収し熱くなる。加熱された伝熱媒体９３は、さらなる開口２９５を介して第１の熱交換セクション９１から運び去られ、次いで、第４のチャネル区域２７５に入る。第４のチャネル区域２７５のリング形状の設計は、凹部２２０内の伝熱媒体９３の均一な流れによってコンタクト要素３５の局所過熱が避けられるという利点を有する。

加熱された伝熱媒体９３は、第４のチャネル区域２７５から第６のチャネル区域２８５を介して第５のチャネル区域２８０に導かれる。加熱された伝熱媒体９３は、第５のチャネル区域２８０のところで接続ピース４０の第１の出口７５を介して第２の接続チューブ１０５に入る。第２の接続チューブ１０５は、加熱された伝熱媒体９３を冷却素子８０の第２の入口８５に導く。加熱された伝熱媒体９３は、冷却素子８０の第２の入口８５で冷却素子８０に入る。第２の熱交換セクション９２において、加熱された伝熱媒体９３は冷却素子８０に熱を放出する。冷却素子８０は、装置１０を囲む環境８２に冷却フィン８１を介して熱を放出する。冷却された低温伝熱媒体９３は、冷却素子８０の第２の出口９０で第２の熱交換セクション９２から出ていき、第１の接続チューブ１００を介して接続ピース４０の第１の入口７０に導かれる。このようにして、伝熱媒体９３が回路に流れる。

追加として、コンタクト要素３５から熱を運び去るために第１の熱交換セクション９１と第２の熱交換セクション９２との間の回路に伝熱媒体９３を強制的に流すように、搬送デバイス（図には示されていない）を設けることができる。この設計は、特に高い熱入力をコンタクト要素３５から運び去ることができるという利点を有する。ホイスティングデバイスが、第１の熱交換セクション９１の上流または下流に配置されてもよい。

追加としてまたは代替として、加熱された伝熱媒体９３と低温伝熱媒体との間の密度の差に起因して第１の熱交換セクション９１と第２の熱交換セクション９２との間の回路に伝熱媒体が流れるように、ヒートシンクを第１の熱交換セクション９１よりも高いところに配置することも可能である。

この場合に、第２の出口９０が第２の入口８５の下方に配置されるならば特に有利である。

接続チューブ１００、１０５ならびに伝熱媒体９３に誘電体材料を使用すると、ヒートシンク５０に通電しないことが保証される。

冷却ユニット４５がコンタクト要素３５ごとに設けられる場合、冷却素子８０を積み重ねて配置するならば有利である。冷却ユニット４５は同一に構成することができる。

冷却された伝熱媒体９３は、装置１０の上述の設計によってコンタクト要素３５のコンタクト面１３５内の最も暖かい領域に直接導くことができ、その結果、高電流が伝送されなければならない場合でさえコンタクト要素３５の過熱が信頼性高く避けられる。特に、コンタクト要素３５が材料として銅を有する場合、コンタクト要素３５からの熱の特に高い運び去りを保証することができる。さらに、上述の冷却素子８０の設計により、追加の電気的絶縁をヒートシンク５０およびコンタクト要素３５に与える必要がないことが保証される。

したがって、装置１０は、プラグインハイブリッド車両および／または電気モータ車両に特に好適である。

本発明が、さらに、好ましい例示的な実施形態によって詳細に図示および説明されたが、本発明は開示された例によって制限されず、他の変形が本発明の範囲から逸脱することなく当業者によってそれから導き出され得る。特に、個々の特徴が省略され、および／または特徴が違うように配置されることが考えられる。

１０ 装置
１５ コンタクトデバイス
２０ 電気端子、バスバー、ケーブルラグ
２５ ハウジング
３０ コンタクトハウジング
３５ コンタクト要素
４０ 接続ピース
４５ 冷却ユニット
５０ ヒートシンク
５５ 第１のハウジングセクション
６０ 第２のハウジングセクション
６１ 制御装置
６５ 第１のハウジングセクションの自由端
７０ （接続ピースの）第１の入口
７５ （接続ピースの）第１の出口
８０ 冷却素子
８１ 冷却フィン
８２ 周囲環境
８５ （冷却素子の）第２の入口
９０ （冷却素子の）第２の出口
９１ 第１の熱交換セクション
９２ 第２の熱交換セクション
９３ 伝熱媒体
１００ 第１の接続チューブ
１０５ 第２の接続チューブ
１１０ 第１のレセプタクル
１１５ 第２のレセプタクル
１２０ 通路開口
１２５ 捕捉手段
１２９ コンタクトセクション
１３０ （コンタクトセクションの）外周面
１３５ コンタクト面
１４０ アタッチメントセクション
１４１ 回転防止デバイス
１４２ オフセット部
１４５ 受取り輪郭部
１４６ さらなるオフセット部
１５０ 狭窄部
１５５ 捕捉ラグ
１６０ 長手軸
１６１ さらなるコンタクトデバイス
１６５ 保持手段
１７０ シール手段
１７５ 空間
１８０ 第１の長手方向端部
１８５ 絶縁キャップ
１９０ 捕捉接続部
１９５ サブ領域
２００ バスバー連結部分
２０５ さらなる通路開口
２０６ 第２の長手方向端部
２１０ さらなる端面
２１５ リング要素
２２０ 凹部
２２５ 凹部基部
２３０ 凹部側面
２３５ 第１の連結部分
２３９ 雌ねじ
２４０ 管状部分
２４５ 第２の連結部分
２５０ 第３の連結部分
２５５ 雄ねじ
２６０ 第１のチャネル区域
２６５ 第２のチャネル区域
２７０ 第３のチャネル区域
２７５ 第４のチャネル区域
２８０ 第５のチャネル区域
２８５ 第６のチャネル区域
２８６ さらなる開口
２９０ 先端
２９５ 開口
３００ 接続チューブの外周面
３１０ 工具プロファイル

Claims (17)

1. 高電流伝送のためのコンタクトデバイス（１５）であって、
   － コンタクト要素（３５）および冷却ユニット（４５）および接続ピース（４０）を含み、
   － 前記冷却ユニット（４５）は、ヒートシンク（５０）、伝熱媒体（９３）、第１の熱交換セクション（９１）、および第２の熱交換セクション（９２）を含み、
   － 前記第１の熱交換セクション（９１）は前記第２の熱交換セクション（９２）に流体的に接続され、
   － 前記ヒートシンク（５０）は前記コンタクト要素（３５）からある距離をおいて配置され、
   － 前記ヒートシンク（５０）は前記第２の熱交換セクション（９２）に接続され、
   － 前記第１の熱交換セクション（９１）は前記コンタクト要素（３５）とともに配置され、
   － 前記伝熱媒体（９３）は、前記第１の熱交換セクション（９１）と前記第２の熱交換セクション（９２）との間の回路において循環し、
   － 前記ヒートシンク（５０）は、前記コンタクト要素（３５）から電気的に絶縁されており、
   － 前記コンタクト要素（３５）は長手方向に延び、かつ、前記コンタクト要素（３５）は前記長手方向の端部（２０６）に第１の連結部分（２３５）を有するとともに、少なくとも部分的に、前記長手方向に延びる凹部（２２０）を有し、
   － 前記第１の熱交換セクション（９１）は、前記コンタクト要素（３５）の前記凹部（２２０）に配置されており、
   － 前記接続ピース（４０）は、外周面（３００）を有する管状部分（２４０）と、前記管状部分（２４０）に接続されている第２の連結部分（２４５）と、を含み、かつ前記コンタクト要素（３５）に組付けられるように構成されており、
   － 前記接続ピース（４０）の前記第２の連結部分（２４５）は、前記コンタクト要素（３５）の前記第１の連結部分（２３５）に接続されるように構成されており、
   － 前記コンタクト要素（３５）の前記凹部（２２０）と、前記接続ピース（４０）の前記管状部分（２４０）の前記外周面（３００）とが、前記第１の熱交換セクション（９１）の範囲を定め、
   － 前記接続ピース（４０）の前記管状部分（２４０）は、前記コンタクト要素（３５）の前記凹部（２２０）内で中心で延びるように配置されており、
   - 前記管状部分（２４０）の前記外周面（３００）が、前記コンタクト要素（３５）の前記凹部（２２０）の凹部側面（２３０）からある距離をおいて配置されている、
   コンタクトデバイス（１５）。
2. － 前記コンタクト要素（３５）は、外周面（１３０）に、電気接触のためのコンタクト面（１３５）を有する、
   請求項１に記載のコンタクトデバイス（１５）。
3. － 前記第２の連結部分（２４５）は前記第１の連結部分（２３５）に液密に接続されている、
   請求項１または請求項２に記載のコンタクトデバイス（１５）。
4. － 前記第１の連結部分（２３５）は、少なくとも部分的に、雌ねじ（２３９）を有し、
   － 前記第２の連結部分（２４５）は、少なくとも部分的に、雄ねじ（２５５）を有し、
   － 前記雌ねじ（２３９）および前記雄ねじ（２５５）は互いに係合し、前記接続ピース（４０）を前記コンタクト要素（３５）に固定する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
5. 前記コンタクト要素（３５）は、バスバー（２０）に電気的に結合されるように構成されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
6. － 前記接続ピース（４０）は入口（７０）を有し、
   － 前記管状部分（２４０）の内側において、第１のチャネル区域（２６０）が前記管状部分（２４０）の先端（２９０）まで導かれ、
   － 前記第１のチャネル区域（２６０）は前記入口（７０）に流体的に接続されている、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
7. － 前記コンタクト要素（３５）の前記凹部（２２０）は、凹部基部（２２５）を含み、
   － 前記凹部基部（２２５）は、前記管状部分（２４０）の前記先端（２９０）からオフセットして配置され、
   － 前記第１のチャネル区域（２６０）は、前記凹部基部（２２５）の向かい側の前記先端（２９０）のところで開口する、
   請求項６に記載のコンタクトデバイス（１５）。
8. － 前記接続ピース（４０）は第２のチャネル区域（２６５）を含み、
   － 前記第２のチャネル区域（２６５）は前記入口（７０）に隣接して配置され、
   － 前記第１のチャネル区域（２６０）および前記第２のチャネル区域（２６５）は、前記長手方向において互いにオフセットして配置され、平行方位を有する、
   請求項６または７に記載のコンタクトデバイス（１５）。
9. － 前記接続ピース（４０）は第３のチャネル区域（２７０）を含み、
   － 前記第３のチャネル区域（２７０）は、前記第１のチャネル区域（２６０）を前記第２のチャネル区域（２６５）に流体的に接続し、
   － 前記第３のチャネル区域（２７０）は、前記第１のチャネル区域（２６０）および／または前記第２のチャネル区域（２６５）に対して傾けて、好ましくは斜めに傾けて配置されている、
   請求項８に記載のコンタクトデバイス（１５）。
10. － 前記接続ピース（４０）は出口（７５）を有し、
    － 前記第１の熱交換セクション（９１）は、前記接続ピース（４０）の前記出口（７５）に流体的に接続されている、
    請求項６から９のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
11. － 前記接続ピース（４０）は第４のチャネル区域（２７５）を含み、
    － 前記第４のチャネル区域（２７５）は、前記長手方向において前記第１のチャネル区域（２６０）にオーバーラップして配置され、
    － 前記凹部（２２０）において前記第４のチャネル区域（２７５）の開口（２９５）が、前記長手方向において前記管状部分（２４０）の前記先端（２９０）からオフセットして配置されている、
    請求項１０に記載のコンタクトデバイス（１５）。
12. － 前記第４のチャネル区域（２７５）は、リング形状の構成を有し、前記管状部分（２４０）の周囲に配置されている、
    請求項１１に記載のコンタクトデバイス（１５）。
13. － 前記接続ピース（４０）は第５のチャネル区域（２８０）を含み、
    － 前記第５のチャネル区域（２８０）は前記出口（７５）に接続され、
    － 前記第５のチャネル区域（２８０）は、前記第４のチャネル区域（２７５）に流体的に接続されている、
    請求項１１または１２に記載のコンタクトデバイス（１５）。
14. － 前記冷却ユニット（４５）は、第１の接続チューブ（１００）と、第２の接続チューブ（１０５）とを含み、
    － 前記第１の接続チューブ（１００）は、前記接続ピース（４０）の前記入口（７０）を前記ヒートシンク（５０）の出口（９０）に接続し、前記伝熱媒体（９３）を前記ヒートシンク（５０）の前記出口（９０）から前記接続ピース（４０）の前記入口（７０）に導くように構成され、
    － 前記第２の接続チューブ（１０５）は、前記接続ピース（４０）の前記出口（７５）を前記ヒートシンク（５０）の入口（８５）に接続し、前記伝熱媒体（９３）を前記接続ピース（４０）の前記出口（７５）から前記ヒートシンク（５０）の前記入口（８５）に導くように構成されている、
    請求項１０から１３のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
15. － 前記ヒートシンク（５０）は少なくとも１つの受動的冷却素子（８０）を有し、
    － および／または
    － 前記ヒートシンク（５０）は前記コンタクト要素（３５）に機械的に接続されている、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
16. － コンタクトハウジング（３０）を含み、
    － 前記コンタクトハウジング（３０）は、ダクトと、少なくとも１つのレセプタクル（１１０、１１５）を有し、
    － 前記ダクトは前記レセプタクル（１１０、１１５）において開口し、
    － 前記コンタクト要素（３５）は前記ダクトを通って延び、
    － 前記第１の熱交換セクション（９１）は、少なくとも部分的に、前記レセプタクル（１１０、１１５）に配置されている、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
17. － 前記伝熱媒体（９３）は誘電特性を有し、
    － 好ましくは、前記伝熱媒体（９３）は、以下の材料のうちの少なくとも１つを有する、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載のコンタクトデバイス（１５）。
    － 水、好ましくは脱イオン水、
    － ペルフルオロ化炭素、
    － 炭化水素鎖、
    － 長鎖炭化水素、
    － 合成石油、
    － 変圧器油、
    － ポリアルファオレフィン、
    － エステル油

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