HVIL系统的制作方法

本发明涉及hv连接器的hvil系统，特别是机动车辆中的hvil系统。hv连接器用于将hv电流从hv连接器传输到其它部件。

在下文中，“hv”代表“高压(high-voltage)”，hvil代表“高压互锁系统(high-voltageinterlocksystem)”。

背景技术：

混合动力车辆、电动车辆和燃料电池车辆通常使用电高压系统，包括至少一个高压能量源，例如电池、燃料电池、发电机等。在人(例如技术人员)可以与电气系统的载流部件(例如锁定连接端子)物理接触之前，应隔离高压能量源，并且任何本地存储的电能都应当放电。因此，电气高压系统可以使用高压互锁回路系统(hvil系统，hvil为high-voltageinterlockloop的简称)。当检测到试图接入锁定连接端子时，高压互锁回路系统启动能量源放电(或隔离)。

技术实现要素：

在此背景下，本发明的目的在于明确提出具有运动学的hvil系统。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的hvil系统和/或通过具有权利要求13的特征的方法来实现。

因此，提供以下内容：

-hv连接器的hvil系统，特别是机动车辆中的hvil系统。hv连接器用于将hv电流从hv连接器传输到其它部件，其中hvil系统具有第一hvil接触元件和第二hvil接触元件，其中，在hv连接器的非插入状态下，第一hvil接触元件通过至少一个第一弹簧元件与第二hvil接触元件间隔开；并且其中，在hv连接器的插入状态下，第一弹簧元件变形，使得第一hvil接触元件与第二hvil接触元件接触，使得当hv连接器和其它部件之间连接牢固，则hvil系统确保将hv电流从hv连接器传输到其它部件；和

-一种利用以下部件建立hv连接的方法：闭锁机构；第一连接器部，具有至少一个第一电源触头；第二连接器部，具有至少一个第二电源触头、至少一个第一弹簧元件、第一hvil接触元件和第二hvil接触元件；该方法包括以下步骤：第一电源触头与第二电源触头接触；第一弹簧元件通过第一电源触头与第二电源触头的接触而变形；通过闭锁机构锁定hv连接；在第一弹簧元件变形之后和hv连接锁定之后，在第一hvil接触元件和第二hvil接触元件之间建立接触；当第一hvil接触元件连接到第二hvil接触元件时，在第一电源触头和第二电源触头之间传输hv电流。

本发明所基于的构思包括提供一种hvil系统，该hvil系统由于运动学原因相对于电源触头而滞后。相对于电源触头而滞后的意思是，首先，在电源触头之间建立接触；其次，hvil触头元件在电源触头的接触之后进行接触。

由于插头运动学的滞后，提供了基本上独立于几何误差容限而操作的hvil系统。

应当理解，hvil系统的组成部分不以任何方式形成在hv连接器的单个连接器部中。相反，组成部件可以以特定应用的方式设置在hv连接器的第一连接器部和第二连接器部中。例如，可以在电缆侧或组装侧连接器部中形成第一弹簧元件。

有利的改进和发展由进一步的从属权利要求和参考附图的描述得出。

显而易见，上述特征和下面将要讨论的特征不仅可以在各自指定的组合中使用，而且可以在其他组合中使用或单独使用，而不会脱离本发明的范围。

根据本发明的优选实施例，第二hvil接触元件构造为第二弹簧元件，特别是片簧。因此，第一hvil接触元件压靠第二hvil接触元件。这确保了接触牢固并且还保证了对第一和第二hvil接触元件之间的制造公差的补偿。

根据本发明的另一优选实施例，hv连接器具有电缆侧连接器部和组件侧连接器部，其中第一hvil接触元件、第二hvil接触元件和第一弹簧元件布置在电缆侧连接器部。通过这种方式简化了组件侧的连接。此外，弹性元件的电缆侧布置特别方便用户使用。

根据本发明的另一优选实施例，hv连接器具有电缆侧连接器部和组件侧连接器部，其中hvil系统在组件侧连接器部中具有第三hvil接触元件，其中第三hvil接触元件用于与第一hvil接触元件接触并且连接到识别装置，用于检查第一hvil接触元件和第二hvil接触元件之间以及第一hvil接触元件和第三hvil接触元件之间的接触。通过这种方式，hv连接器的电缆侧和组件侧通过hvil系统连接，从而也可以在组件侧以特别简单的方式检测hv连接的分离。

根据本发明的另一优选实施例，第三hvil接触元件构造在插座中。因此，第一hvil接触元件相对于插座形成为公hvil接触元件。由此，确保了第一和第三hvil接触元件各自的连接特别坚固且检测可靠。

根据本发明的另一优选实施例，第一hvil接触元件大致构造为l形或销形。l形或销形保证第一hvil接触元件形成公hvil接触元件和平面hvil接触元件。特别地，有利的是，第一hvil接触元件具有第一公接触区域和第二接触区域，用于建立面接触(arealcontact)。

根据本发明的另一优选实施例，第一和/或第二hvil接触元件构造为相对于第一弹簧元件水平偏移。这样，可以使用根据本发明的hvil系统降低hv连接器的物理高度。

根据本发明的另一优选实施例，第一hvil接触元件和第二hvil接触元件构造在两个或四个第一弹簧元件之间。通过这种方式，hvil系统可以监控两极或四极连接器部中的电源触头。

根据本发明的另一优选实施例，第一弹簧元件具有片簧、螺旋弹簧和/或弹性体块。

根据本发明的另一优选实施例，hv连接器具有电缆侧连接器部和组件侧连接器部，其中电缆侧连接器部和/或组件侧连接器部具有保持机构，其保持力至少对应于电缆侧连接器部的重力。因此，保持机构防止插入的、未锁定的hv连接分开。特别是当电缆侧连接器部从下方连接到组件侧连接器部时，存在分开的风险。

因此，确保在松开闭锁机构之后还必须手动分离hv连接。这就将hv连接的分离延迟了几秒钟。这种延迟保证了在hvil触头分离后电源触头的不供电达到不会对用户造成伤害的程度。

根据本发明的另一优选实施例，保持机构具有密封件和屏蔽元件。可选地，可以提供卡扣闭锁机构，进一步增加保持机构的保持力。

如果可行，上述改进和发展可以彼此任意组合。本发明的进一步可能的改进、发展和实施还包括上文或下文未明确提及的关于示例性实施例描述的本发明的特征的组合。特别地，这里本领域技术人员还将添加各个方面作为对本发明的相应基本形式的改进或补充。

在下文中，以相互关联且无所不包的方式对附图进行描述。

附图说明

下文参考附图中示意图的示例性实施例，对本发明进行更详细的说明，其中：

图1示出了hv连接器中根据本发明的hvil系统的一实施例的剖视图；

图2示出了hv连接器中根据本发明的hvil系统的一实施例的剖视图；

图3示出了hv连接器中根据本发明的hvil系统的一实施例的剖视图；

图4示出了hv连接器中根据本发明的hvil系统的一实施例的剖视图；

图5示出了根据图1-4中的一个的hv连接器部的平面图。

附图旨在表达对本发明实施例的进一步理解。附图示出了实施例，并且和说明书一起用于阐明本发明的原理和概念。基于附图，提到的其他实施例和许多优点都是显而易见的。附图所示元件彼此不一定按照真实比例。

在附图中，除非另有明确说明，相同的、功能相同的和作用相同的元件、特征和部件在每种情况下都具有相同的附图标记。

具体实施方式

尽管在优选的示例性实施例的基础上对本发明进行了完整的描述，但是本发明不限于此，而是可以以各种方式进行修改。

图1-4分别示出了根据本发明的连接器根据插入过程的不同方法步骤的实施例。

图5示出了根据本发明的电缆侧连接器部30的平面图。同样，图5示出了图1-4中通过剖面线50的剖面线的轮廓。

图1示出了在插入过程之前的组件侧连接器部10和电缆侧连接器部30。组件侧连接器部10通常安装为固定系统。电缆侧连接器部30可根据电缆长度和电缆灵活性而移动。

根据图1-4的hv连接器具有hvil系统20。在本实施例中，hvil系统的很大部分的功能形成在电缆侧连接器部中。但是，可以想到将电缆侧连接器部30的功能性体现到组件侧连接器部10，反之亦然，和/或在电缆侧连接器部30和组件侧连接器部10之间分配不同的功能。

图示的hv连接器是双极连接器。双极连接器相对于对称轴线60以对称的方式形成。但是，由于特定的剖面线的缘故，在图中未示出对称性。

出于简化的目的，虽然示出了两极连接器，但在下文中仅涉及一个接触装置。

电缆侧连接器部30和组件侧连接器部10都具有电源触头121和113。电源触头121和113各自形成在内部防触电系统和外部防触电系统之间。在组装侧连接器部10中，内部防触电系统115形成为防触电销，外部防触电系统117形成为隔离壁117。在电缆侧连接器部30中，防触电系统123构造为单件式隔离部件，其同时构造为内部和外部防触电系统。防触电系统的几何设计使得测试手指不会与电源触头113和121接触。

电缆侧连接器部10在每个极处具有第一弹簧元件105，其形成为螺旋弹簧。弹簧105插入凸缘131的环形凹槽中，并通过所述凸缘间接连接到隔离部分123。两个极的两个凸缘131通过腹板133彼此连接。第一hvil接触元件101在该实施例中具有两个l形触头，第一hvil接触元件101与腹板133相对地形成。第二hvil接触元件103构造在腹板133上。在所示的实施例中，第二hvil接触元件103构造为片簧。

组件侧连接器部10还具有第三hvil接触元件107。第三hvil接触元件107具有两个触头，这两个触头设置在插座中。

为了闭合hvil桥，也就是hvil系统松开电源接触元件113和121之间的电流连接，第一hvil接触元件101都必须与第二hvil接触元件103接触并且第一hvil接触元件101必须与第三hvil接触元件107接触。

图1示出了在插入过程之前的连接器部10和30。在所示的状态中，hvil接触元件101、103和107不接触。因此，hvil桥是断开的。另外，电源触头113和121不接触，紧固螺钉129位于松开位置。

图2示出了在电源触头121和113之间刚刚建立接触之前的根据图1的hv连接器。相应地示出了连接器部30的壳体125和连接器部10的壳体119彼此连接。但是，由于hvil接触元件101、103和107以及电源触头121和113彼此不接触，尚未建立用于电力传输的连接。尽管紧固螺钉129已经拧入孔中，但紧固螺钉129并未处于其最终位置。

在图3中，紧固螺钉129几乎完全拧入连接器部10和30中的孔中。由此，电源触头121和113彼此接触。但是，电源触头121和113之间的电流连接尚未建立。

由于紧固螺钉129已经几乎完全拧入连接器部10并进入连接器部30，因此弹簧105被压缩，使得弹簧105通过凸缘131在组件侧连接器部10的方向上施加压缩力，电源触头121和113彼此压靠。由于弹簧105压缩，凸缘131也抬起。

由于弹簧105压缩和腹板133移位的缘故，在图3中，第一hvil接触元件101和第二hvil接触元件103彼此接触。但是，由于第一hvil接触元件101不与第三hvil接触元件107接触，因此hvil桥仍未闭合，从而电流不能通过电源触头113和121传输。

图4示出了hv连接器由于紧固螺钉129位于其最终位置而处于完全插入的锁定状态。因此，电源触头121和113，hvil接触元件101和103以及hvil接触元件101和107彼此接触。因此，hvil桥闭合并且hv电流可以在电源触头121和113之间传输。

显然，hvil接触元件的接触顺序也取决于用户。因此，如果用户在插入期间施加较大手动力使得弹簧105受到压缩，则第一hvil接触元件101首先与第二hvil接触元件接触。与此相反，第一hvil接触元件101和第三hvil接触元件107仅在螺钉129位于其最终位置之后才彼此接触。

另一方面，用户可以使连接器部101和103即使在较小手动力下也能够接触，使得弹簧105不被压缩，并且连接器部101和103仅相互抵靠。在这种情况下，一旦螺钉129位于其最终位置，则第一hvil接触元件101和第三hvil接触元件103之间的接触以及第一hvil接触元件101和第三hvil接触元件107之间的接触就都建立起来。

相应地将hv连接松开。在这种情况下，首先松动紧固螺钉129，于是弹簧105扩展。因此，一旦螺钉129不再位于其最终位置，则安装有第二接触元件103的腹板133离开第一hvil接触元件101，使得hvil接触元件101和103不再彼此接触并且hvil桥断开。

在紧固螺钉129完全拧出组件侧连接器部10的孔之后，hv连接通过保持机构保持在一起，这防止了组件侧连接器部10和电缆侧连接器部30无意中分开。因此，连接器部30可以用手从组件侧连接器部10中抽出。在这种情况下，在拧松紧固螺钉129后和手动抽出连接器部30的大量时间之间，电源触头121和113就完全不供电。

附图标记

10组件侧连接器部

20hvil系统

30hv连接器

50剖面线

60对称轴线

101第一hvil接触元件

103第二hvil接触元件

105第一弹簧元件

107第三hvil接触元件

109插座

111弹性体块

113第一电源触头

115内部防触电系统

117外部防触电系统

119壳体

121第二电源触头

123防触电系统

125壳体

127屏蔽元件

129螺钉

131凸缘

133腹板