DE102020115415A1 - Coupling device for connecting high-voltage connections - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Kopplungsvorrichtung (1) zur Verbindung von Hochvolt-Anschlüssen (2, 3), zumindest umfassend ein erstes Teil (4), das einen ersten Anschluss (2) und einen Druckstift (5) aufweist, sowie ein relativ zum ersten Teil (4) bewegbares zweites Teil (6), das einen mit dem ersten Anschluss (2) verbindbaren zweiten Anschluss (3) und eine Aufnahme (7) für den Druckstift (5) aufweist; wobei in einem ersten Zustand (8) bei getrennter Anordnung der Teile (4, 6) zumindest der zweite Anschluss (3) von einem Deckelelement (9) gegenüber einer Umgebung (10) abgedeckt ist, wobei zur Verbindung der Anschlüsse (2, 3) der Druckstift (5) das Deckelelement (9) betätigt und dabei in die Aufnahme (7) eintaucht; wobei dabei das Deckelelement (9) den zweiten Anschluss (3) freigibt.

Coupling device (1) for connecting high-voltage connections (2, 3), at least comprising a first part (4) which has a first connection (2) and a pressure pin (5), and one that is movable relative to the first part (4) second part (6) which has a second connection (3) which can be connected to the first connection (2) and a receptacle (7) for the pressure pin (5); wherein in a first state (8) with separate arrangement of the parts (4, 6) at least the second connection (3) is covered by a cover element (9) with respect to an environment (10), wherein for the connection of the connections (2, 3) the pressure pin (5) actuates the cover element (9) and dips into the receptacle (7); wherein the cover element (9) releases the second connection (3).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung zur Verbindung von Hochvolt-Anschlüssen. Die Hochvolt-Anschlüsse sind insbesondere an einer Batterie oder an einem Kraftfahrzeug angeordnet. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug weist insbesondere mindestens einen Traktionsantrieb auf, der über die Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird.The invention relates to a coupling device for connecting high-voltage connections. The high-voltage connections are arranged in particular on a battery or on a motor vehicle. The motor vehicle is in particular an electrically driven motor vehicle. In particular, the motor vehicle has at least one traction drive that is supplied with electrical energy via the battery.

Kraftfahrzeuge mit einem elektrischem Antriebsstrang, also mit einem (elektrischen) Traktionsantrieb, weisen ein Batteriesystem als elektrischen Energiespeicher auf. Es ist bekannt, die Batterie über einen Hochvolt-Anschluss an das Hochvolt-Netz im Kraftfahrzeug anzuschließen. Soll die Batterie im Rahmen eines Wechselkonzepts z. B. vollautomatisiert ausgetauscht werden, ist eine einfache mechanische Anbindung der Batterie sowie eine automatisiert herstellbare elektrisch leitende Verbindung der Hochvolt-Anschlüsse von Kraftfahrzeug und Batterie erforderlich. Gerade während des Handlings der Batterie sind die Hochvolt-Anschlüsse insbesondere der Batterie vor Verschmutzung zu schützen. Bei Systemen und Bauteilen, die in Kraftfahrzeugen oberhalb 25 Volt oder sogar oberhalb 30 Volt Wechselspannung (AC) bzw. mindestens 60 Volt Gleichspannung (DC) betrieben werden, spricht man von Hochvolt-Systemen - folglich werden elektrische Anschlüsse für solche Anwendungen als Hochvolt-Anschlüsse bezeichnet.Motor vehicles with an electric drive train, that is to say with an (electric) traction drive, have a battery system as an electrical energy store. It is known to connect the battery to the high-voltage network in the motor vehicle via a high-voltage connection. Should the battery as part of a change concept z. B. be exchanged fully automatically, a simple mechanical connection of the battery and an automatically produced electrically conductive connection of the high-voltage connections of the motor vehicle and battery is required. The high-voltage connections, especially those of the battery, must be protected from contamination, especially when handling the battery. Systems and components that are operated in motor vehicles above 25 volts or even above 30 volts alternating voltage (AC) or at least 60 volts direct voltage (DC) are referred to as high-voltage systems - consequently, electrical connections for such applications are used as high-voltage connections designated.

Ziel bei einer Hochvolt-Batteriegehäuseentwicklung ist es, das Volumen für die Batteriezellen so groß wie möglich und das Gehäuse so klein wie möglich zu konstruieren, wobei sämtliche mechanischen Lastfälle ohne Brand und ohne Kurzschluss ertragen werden müssen. Um die maximale Leistungs- und Energiedichte zu erreichen, müssen Strukturbauteile platzsparend und möglichst ohne Redundanzen ausgelegt werden. Gleichzeitig muss neben dem Bauraum für die Zellen ausreichend Bauraum innerhalb des Gehäuses für die elektrischen Leitungen und Steuergeräte vorgehalten werden.The aim of a high-voltage battery housing development is to make the volume for the battery cells as large as possible and the housing as small as possible, whereby all mechanical load cases must be endured without fire and without short circuits. In order to achieve the maximum power and energy density, structural components must be designed to save space and, if possible, without redundancies. At the same time, in addition to the installation space for the cells, sufficient installation space must be kept within the housing for the electrical lines and control devices.

Im Zuge zukünftiger Mobilitätskonzepte gewinnt ein schneller, automatisierter Wechsel von Batteriemodulen und/oder Batterieeinheiten immer mehr an Bedeutung. Hier werden die Grenzen der vorhandenen - meist händischen - Möglichkeiten erreicht bzw. überschritten.In the course of future mobility concepts, a quick, automated change of battery modules and / or battery units is becoming more and more important. Here the limits of the existing - mostly manual - possibilities are reached or exceeded.

Gegenwärtig werden für Hochvolt-Batteriesysteme meist (sehr) große Batteriegehäuse eingesetzt. Der Austausch dieser Batteriesysteme und/oder Teile davon ist im Allgemeinen nicht vorgesehen bzw. findet nur bei Reparaturen statt. Die lasttragenden Batteriemodule bzw. SBUs (Smart Batterie Units) bieten die Möglichkeit eines planmäßigen Austauschs - beispielsweise zur Reichweitenanpassung. Allen Systemen gemein ist jedoch, dass der Wechsel zumindest teilweise händisch und mit hohem zeitlichen Aufwand stattfinden muss.At present, (very) large battery housings are mostly used for high-voltage battery systems. The replacement of these battery systems and / or parts thereof is generally not intended or only takes place during repairs. The load-bearing battery modules or SBUs (Smart Battery Units) offer the option of scheduled replacement - for example to adjust the range. What all systems have in common, however, is that the change must take place at least partially manually and with a high expenditure of time.

Große Batteriegehäuse sind insbesondere schwer und unhandlich. Eine Einzelentnahme von Batteriemodulen z. B. zu Zwecken des Kundendienstes oder für kundenseitige Reichweitenanpassungen ist damit nicht möglich; es muss stets mit hohem Aufwand das gesamte Batteriegehäuse demontiert und wieder montiert werden. Gleichzeitig ist eine aufwändigere und damit teurere Logistik und Produktion erforderlich.Large battery cases, in particular, are heavy and unwieldy. A single removal of battery modules z. B. for the purposes of customer service or for customer-side range adjustments is not possible; the entire battery housing must always be dismantled and reassembled with great effort. At the same time, more complex and therefore more expensive logistics and production are required.

Wie bereits dargestellt, ist der Wechsel bei den derzeitigen Systemen nur mit personellem Zusatzaufwand, d. h. zu signifikant hohen Kosten, möglich und/oder die erforderlichen Hardwarekomponenten sind komplex und bauraumintensiv, da sie keine konsequente Funktionsintegration verfolgen, und/oder für (sehr) große, nicht-gegliederte Batteriesysteme ausgelegt sind. Dadurch entstehen zusätzlich hohe Betriebs- und Wartungskosten sowie eine verlängerte Austauschdauer, die für einen Einsatz in Mobilitätskonzepten untauglich ist.As already shown, the change in the current systems is only possible with additional personnel, i.e. H. at significantly high costs, possible and / or the required hardware components are complex and space-intensive, since they do not pursue a consequent functional integration and / or are designed for (very) large, non-structured battery systems. This also results in high operating and maintenance costs as well as a longer replacement time, which is unsuitable for use in mobility concepts.

Ohne lasttragende Funktion der Batteriemodule kann ein, insbesondere vollautomatischer, Wechsel zu einem Sicherheitsrisiko werden, falls eine Fehlfunktion (z. B. Abrutschen und Herunterfallen, Anstoßen) in der Wechselstation auftritt. Darüber hinaus ist es im Havariefall (z. B. Unfall) den Rettungskräften nicht möglich, das Batteriesystem bzw. Batteriemodule schnell aus dem Fahrzeug zu lösen und vom Fahrzeug zu entfernen.Without the load-bearing function of the battery modules, a particularly fully automatic change can become a safety risk if a malfunction (e.g. slipping and falling, bumping) occurs in the changing station. In addition, in the event of an accident (e.g. accident), the rescue workers are unable to quickly detach the battery system or battery modules from the vehicle and remove them from the vehicle.

Es sind bislang keine Lösungen bekannt, die auf ein (sehr) großes Batteriegehäuse verzichten und einzelne insbesondere lasttragende Batteriemodule im Fahrzeug einsetzen sowie eine vollautomatische Wechselbarkeit dieser Batteriemodule ermöglichen.So far, no solutions are known that do without a (very) large battery housing and use individual, in particular load-bearing, battery modules in the vehicle and enable these battery modules to be exchanged fully automatically.

DieDE 10 2012 205 414 B3 ist auf ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug gerichtet. Das Fahrzeug weist eine Einrichtung zum Lösen und Fixieren einer Traktionsbatterie auf.the DE 10 2012 205 414 B3 is aimed at an electrically powered vehicle. The vehicle has a device for loosening and fixing a traction battery.

Aus derDE 10 2009 019 185 A1 ist eine Wechseleinrichtung für wiederaufladbare Batterien in einer Batteriewechselstation für Kraftfahrzeuge bekannt.From the DE 10 2009 019 185 A1 a changing device for rechargeable batteries in a battery changing station for motor vehicles is known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Kopplungsvorrichtung zur Verbindung von Hochvolt-Anschlüssen, z. B. der Anschlüsse einer Batterie und eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen werden, wobei die Kopplungsvorrichtung insbesondere auch ein vollautomatisches Wechseln der Batterie ermöglichen soll.It is the object of the present invention to at least partially solve the problems cited with reference to the prior art. In particular, a coupling device for connecting high-voltage connections, eg. B. the connections of a battery and a motor vehicle, be proposed, wherein the coupling device should in particular also enable fully automatic changing of the battery.

Zur Lösung dieser Aufgaben trägt eine Kopplungsvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.A coupling device with the features according topatent claim 1 contributes to the solution of these objects. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims. The features listed individually in the patent claims can be combined with one another in a technologically meaningful way and can be supplemented by explanatory facts from the description and / or details from the figures, with further design variants of the invention being shown.

Es wird eine Kopplungsvorrichtung zur Verbindung von Hochvolt-Anschlüssen vorgeschlagen. Die Kopplungsvorrichtung umfasst zumindest ein erstes Teil, das einen ersten Anschluss und einen Druckstift aufweist, sowie ein relativ zum ersten Teil bewegbares zweites Teil, dass einen mit dem ersten Anschluss verbindbaren zweiten Anschluss und eine Aufnahme für den Druckstift aufweist. In einem ersten Zustand, (also) bei getrennter Anordnung der Teile, ist zumindest der zweite Anschluss von einem Deckelelement gegenüber einer Umgebung abgedeckt bzw. abdeckbar. Zur Verbindung der Anschlüsse kann der Druckstift das Deckelelement betätigen und dabei (selber) in die Aufnahme eintauchen. Dabei kann das Deckelelement den zweiten Anschluss freigeben.A coupling device for connecting high-voltage connections is proposed. The coupling device comprises at least a first part, which has a first connection and a pressure pin, as well as a second part which is movable relative to the first part and which has a second connection that can be connected to the first connection and a receptacle for the pressure pin. In a first state, (that is to say) when the parts are arranged separately, at least the second connection is covered or can be covered by a cover element with respect to the surroundings. To connect the connections, the pressure pin can actuate the cover element and, in doing so, dip (itself) into the receptacle. The cover element can release the second connection.

Die Kopplungsvorrichtung ist insbesondere ein System zum Schutz der Hochvolt-Anschlüsse gegen Umwelteinflüsse bei Batteriewechselsystemen. Die Kopplungsvorrichtung wird am Beispiel von (automatischen) Batteriewechselsystemen erläutert bzw. beschrieben. Dabei kann sie aber auch grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo ausgewählte Bereiche verschlossen werden sollen/müssen und der Verschluss (voll-)automatisch geöffnet und geschlossen werden soll.The coupling device is in particular a system for protecting the high-voltage connections against environmental influences in battery changing systems. The coupling device is explained and described using the example of (automatic) battery changing systems. In principle, it can also be used wherever selected areas should / must be closed and the closure should be (fully) automatically opened and closed.

Die Kopplungsvorrichtung dient insbesondere zum Schutz des zweiten Hochvolt-Anschlusses gegen Umwelteinflüsse bei Batteriewechselsystemen. Insbesondere wird so, gerade beim vollautomatischem Batteriewechsel, eine Dichtigkeit des Batteriesystems, welches insbesondere an einer Unterseite eines Kraftfahrzeugs angeordnet und damit allen Umgebungseinflüssen ausgesetzt ist, sichergestellt. Wechselbare Batterien und/oder Batteriemodule stellen insbesondere in sich abgeschlossene und dichte Einzelkomponenten dar und werden abgedichtet untereinander und mit einem Batterie Management System verbunden. Die einzige für Verschmutzung „offene“ Stelle des Batteriesystems ist demnach insbesondere der Hochvoltanschluss zum Kraftfahrzeug bzw. der fahrzeugseitige Hochvolt-Anschluss oder der Hochvolt-Anschluss zur Batterie. Sowohl der fahrzeugseitige, als auch der batterieseitige Hochvolt-Anschluss können als zweiter Anschluss abgedichtet ausgeführt werden, so dass auch im nicht verbundenen Zustand der Hochvoltanschlüsse ein dichtes System zumindest für das zweite Teil vorliegt.The coupling device serves in particular to protect the second high-voltage connection against environmental influences in battery exchange systems. In particular, this ensures that the battery system, which is arranged in particular on the underside of a motor vehicle and is therefore exposed to all environmental influences, is sealed, especially during fully automatic battery changes. Exchangeable batteries and / or battery modules represent, in particular, self-contained and sealed individual components and are sealed to one another and connected to a battery management system. The only “open” point in the battery system for contamination is accordingly in particular the high-voltage connection to the motor vehicle or the high-voltage connection on the vehicle or the high-voltage connection to the battery. Both the vehicle-side and the battery-side high-voltage connection can be designed as a second connection in a sealed manner, so that a tight system is present at least for the second part even when the high-voltage connections are not connected.

In einem ungesteckten bzw. entkoppelten Zustand der Hochvolt-Anschlüsse können insbesondere die beteiligten Steckungspartner (Stecker und Buchse; hier erstes Teil und zweites Teil bzw. erster Anschluss und zweiter Anschluss) von Umwelteinflüssen erreicht werden. In festverbauten Batteriesystemen erfolgt die Steckung manuell während der Montage und Demontage, z. B. bei der Produktion oder bei Reparaturen. Dies findet im Regelfall nur sehr selten statt und unter Bedingungen, bei denen die Umwelteinflüsse bzw. deren Auswirkungen kontrolliert bzw. überwacht werden können und den Folgen begegnet werden kann. Bei einem regelmäßigen vollautomatischen Batteriewechsel finden einerseits naturgemäß deutlich mehr Wechsel statt und andererseits sollen diese Wechsel möglichst schnell und mit möglichst wenigen Prozessschritten erfolgen. Dies führt dazu, dass die Umwelteinflüsse während des Wechsels stärkere Bedeutung erhalten.In an unplugged or decoupled state of the high-voltage connections, in particular the connection partners involved (plug and socket; here first part and second part or first connection and second connection) can be reached by environmental influences. In permanently installed battery systems, the connection is made manually during assembly and disassembly, e.g. B. in production or repairs. As a rule, this only takes place very rarely and under conditions in which the environmental influences or their effects can be controlled or monitored and the consequences can be countered. With a regular, fully automatic battery change, on the one hand, of course, significantly more changes take place and, on the other hand, these changes should be made as quickly as possible and with as few process steps as possible. This means that the environmental influences become more important during the change.

Bei einem entsprechenden Wechsel kann auftreten, dass sich Schmutz, Wasser, Schnee, usw. vom Kraftfahrzeug löst und mit dem sich gerade im An-/Abtransport befindlichen Batteriesystem in Kontakt kommt. Sollte dies im Bereich des Hochvolt-Anschlusses geschehen, so kann sich daraus ein Sicherheitsrisiko ergeben, beispielsweise wenn durch Wasser eine Verbindung zwischen den beiden Polen des Hochvolt-Anschlusses hergestellt wird, was zu einem Kurzschluss führen würde.With a corresponding change, it can happen that dirt, water, snow, etc. come loose from the motor vehicle and come into contact with the battery system that is currently being transported to / from the vehicle. If this happens in the area of the high-voltage connection, this can result in a safety risk, for example if a connection is established between the two poles of the high-voltage connection through water, which would lead to a short circuit.

Vorliegend wird daher eine Kopplungsvorrichtung vorgestellt, die insbesondere den batterieseitigen und/ oder fahrzeugseitigen Hochvolt-Anschluss vor Umwelteinflüssen schützt.In the present case, a coupling device is therefore presented which in particular protects the battery-side and / or vehicle-side high-voltage connection from environmental influences.

Der (erste und zweite) Anschluss umfasst insbesondere mehrere elektrische Kontakte, die mit elektrischen Kontakten eines weiteren (zweiten oder ersten) Anschlusses verbindbar sind. Der Anschluss, bzw. dessen Kontakte, kann von einer Umgebung durch das Deckelelement getrennt und damit vor Verschmutzungen geschützt werden.The (first and second) connection comprises in particular a plurality of electrical contacts which can be connected to electrical contacts of a further (second or first) connection. The connection or its contacts can be separated from the environment by the cover element and thus protected from contamination.

In einem ersten Zustand sind die Teile der Kopplungsvorrichtung insbesondere beabstandet voneinander angeordnet, so dass die Teile einander nicht kontaktieren. Z. B. ist das erste Teil an einem Kraftfahrzeug und das zweite Teil an einer Batterie angeordnet, wobei die Batterie (noch) nicht an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist.In a first state, the parts of the coupling device are in particular arranged at a distance from one another, so that the parts do not contact one another. For example, the first part is arranged on a motor vehicle and the second part is arranged on a battery, the battery not (yet) being arranged on the motor vehicle.

In dem ersten Zustand ist zumindest der zweite Anschluss, ggf. auch die Aufnahme, von dem Deckelelement gegenüber der Umgebung abgedeckt, so dass eine Verschmutzung dieser Komponenten aus der Umgebung, z. B. durch Staubpartikel oder Feuchtigkeit, zumindest teilweise verhindert wird.At least the second connection, possibly also the receptacle, is in the first state Cover element covered with respect to the environment, so that contamination of these components from the environment, z. B. by dust particles or moisture, is at least partially prevented.

Sollen die Teile miteinander verbunden werden, so werden sie aufeinander zu bewegt. Dabei kontaktiert, insbesondere als erstes, der Druckstift das Deckelelement. Bei weiterer Annährung der Teile, wird das Deckelelement durch den Druckstift betätigt und aus einer im ersten Zustand vorliegenden Ausgangsstellung sukzessive verlagert bzw. verschoben. Insbesondere taucht dabei der Druckstift in die Aufnahme ein.If the parts are to be connected to one another, they are moved towards one another. In this case, the pressure pin contacts the cover element, in particular first. As the parts come closer together, the cover element is actuated by the pressure pin and gradually displaced or displaced from an initial position in the first state. In particular, the pressure pin dips into the receptacle.

Insbesondere wird der Druckstift durch die Aufnahme geführt, so dass eine Ausrichtung der Teile zueinander erfolgt. Diese Ausrichtung ermöglicht bzw. erleichtert die Verbindung der Anschlüsse.In particular, the pressure pin is guided through the receptacle so that the parts are aligned with one another. This alignment enables or facilitates the connection of the connections.

Die Aufnahme bildet insbesondere eine Hülse, in die der Druckstift eingeführt werden kann. Die Form der Hülse ist insbesondere an die Form des Druckstiftes angepasst, so dass über die Aufnahme die Ausrichtung des Druckstiftes und damit des ersten Teils gegenüber dem zweiten Teil erfolgen kann.The receptacle forms in particular a sleeve into which the pressure pin can be inserted. The shape of the sleeve is adapted in particular to the shape of the pressure pin, so that the pressure pin and thus the first part can be aligned with respect to the second part via the receptacle.

Insbesondere ist in dem ersten Zustand (auch) die Aufnahme von dem Deckelelement abgedeckt.In particular, in the first state, the receptacle is (also) covered by the cover element.

Insbesondere ist das Deckelelement durch den Druckstift zumindest teilweise in die Aufnahme hinein verschiebbar ist.In particular, the cover element can be at least partially displaced into the receptacle by the pressure pin.

Insbesondere sind die Teile ausgehend von dem ersten Zustand und hin zu einem zweiten Zustand, in dem die Teile zumindest über die Anschlüsse miteinander verbunden sind, entlang einer ersten Richtung aufeinander zu bewegbar, wobei das Deckelement durch den Druckstift zumindest entlang einer quer zur ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung verschiebbar ist.In particular, starting from the first state and moving towards a second state in which the parts are connected to one another at least via the connections, the parts can be moved towards one another along a first direction, the cover element being at least transverse to the first direction through the pressure pin second direction is displaceable.

Bevorzugt wird ein zweiter Abschnitt des Deckelelements zusammen mit dem Druckstift in die Aufnahme hinein verschoben. Dabei wird dieser zweite Abschnitt entlang der ersten Richtung in die Aufnahme hinein verlagert.A second section of the cover element is preferably moved into the receptacle together with the pressure pin. This second section is displaced into the receptacle along the first direction.

Insbesondere wird (zusätzlich) ein erster Abschnitt des Deckelelements entlang der zweiten Richtung hin zur Aufnahme verschoben.In particular, a first section of the cover element is (additionally) displaced along the second direction towards the receptacle.

Insbesondere wird mit weiterer Annährung der Teile zueinander der Anteil des zweiten Abschnitts am Deckelelement größer und der Anteil des ersten Abschnitts am Deckelelement kleiner, da ein immer größerer Anteil des Deckelelements in die Aufnahme hinein verlagert wird.In particular, as the parts come closer to one another, the proportion of the second section on the cover element increases and the proportion of the first section on the cover element becomes smaller, since an ever larger proportion of the cover element is displaced into the receptacle.

Insbesondere erstreckt sich das Deckelelement in dem ersten Zustand ausgehend von einem ersten Ende über den zweiten Anschluss und die Aufnahme bis hin zum einem zweiten Ende. Das erste Ende ist insbesondere beweglich gegenüber dem zweiten Teil angeordnet. Das zweite Ende ist insbesondere ortsfest an dem zweiten Teil angeordnet.In particular, in the first state, the cover element extends from a first end over the second connection and the receptacle to a second end. The first end is in particular arranged to be movable with respect to the second part. The second end is in particular arranged in a stationary manner on the second part.

Der erste Abschnitt erstreckt sich ausgehend von dem ersten Ende hin zum zweiten Ende.The first section extends from the first end to the second end.

Alternativ wird das Deckelelement so betätigt, z. B. über das zweite Ende, dass das zweite Ende von dem Druckstift in die Aufnahme hinein verlagert wird.Alternatively, the cover element is operated such. B. via the second end that the second end is displaced from the pressure pin into the receptacle.

Wenn der Druckstift in die Aufnahme hinein verschoben wird, kontaktiert er das sich über die Aufnahme erstreckende Deckelelement und verformt dieses oder kontaktiert das Deckelelement z. B. im Bereich des zweiten Endes. In beiden Fällen wird das Deckelelement zumindest teilweise in die Aufnahme hinein verschoben, so dass das erste Ende hin zur Aufnahme verlagert wird.When the pressure pin is moved into the receptacle, it contacts the cover element extending over the receptacle and deforms it or contacts the cover element z. B. in the area of the second end. In both cases, the cover element is at least partially displaced into the receptacle, so that the first end is displaced towards the receptacle.

Insbesondere ist das Deckelelement so ausgeführt, dass es im Rahmen der Betätigung durch den Druckstift ausschließlich elastisch verformbar ist. Eine ausschließlich elastische Verformung des Deckelelements ermöglicht eine mehrmalige Betätigung des Deckelelements, insbesondere eine trotz mehrmaliger Betätigung dauerfeste Ausführung des Deckelelements.In particular, the cover element is designed in such a way that it can only be elastically deformed as part of the actuation by the pressure pin. An exclusively elastic deformation of the cover element enables repeated actuation of the cover element, in particular a permanent design of the cover element despite repeated actuation.

Insbesondere umfasst die Kopplungsvorrichtung einen Rückstellmechanismus, durch den das Deckelelement in eine zumindest den zweiten Anschluss abdeckende und im ersten Zustand vorliegende Ausgangsstellung zurückbewegbar ist. Der Rückstellmechanismus greift insbesondere an dem ersten Ende des Deckelelements an. Insbesondere umfasst der Rückstellmechanismus eine Energiespeichereinrichtung, z. B. eine Feder, die bei Betätigung des Deckelements gedehnt wird und bei Beendigung der Betätigung des Deckelelements durch den Druckstift das Deckelelement in eine Ausgangsstellung zurückverlagert wird.In particular, the coupling device comprises a reset mechanism, by means of which the cover element can be moved back into an initial position that covers at least the second connection and is present in the first state. The reset mechanism acts in particular on the first end of the cover element. In particular, the reset mechanism comprises an energy storage device, e.g. B. a spring which is stretched when the cover element is actuated and when the actuation of the cover element is terminated by the pressure pin, the cover element is displaced back into an initial position.

Insbesondere ist der Druckstift, z. B. im Hinblick auf eine hohe Wechselzyklenzahl einer Batterie, aus (gehärtetem) Metall hergestellt.In particular, the pressure pin, e.g. B. with regard to a high number of change cycles of a battery, made of (hardened) metal.

Insbesondere ist das Deckelelement einteilig ausgeführt.In particular, the cover element is made in one piece.

Insbesondere ist das Deckelelement mehrteilig ausgeführt und weist eine Mehrzahl von Segmenten auf. Die Segmente sind insbesondere als Lamellen ausgeführt, die einander zumindest teilweise überlappen.In particular, the cover element is designed in several parts and has a plurality of segments. The segments are designed in particular as lamellae which at least partially overlap one another.

Eine Abdeckung bzw. Abdichtung zumindest des zweiten Anschlusses gegenüber der Umgebung kann insbesondere über Segmente mit z. B. Gummilippen erfolgen, oder die Lamellen werden zumindest teilweise aus einem elastischen Material (z. B. Gummi) hergestellt.A cover or seal at least the second connection from the environment can be achieved in particular via segments with z. B. rubber lips, or the slats are at least partially made of an elastic material (z. B. rubber).

Insbesondere ist das Deckelelement zumindest teilweise oder vollständig aus einem elastisch verformbaren Werkstoff (z. B. Gummi) oder aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.In particular, the cover element is made at least partially or completely from an elastically deformable material (e.g. rubber) or from a metallic material.

Eine Materialstärke des Deckelelements und dessen Schließkraft können individuell aufeinander abgestimmt werden.A material thickness of the cover element and its closing force can be individually coordinated with one another.

Bei der Ausführung aus einem metallischen Werkstoff ist es insbesondere erforderlich bzw. vorteilhaft, dass die im Rahmen der Betätigung erfolgenden Verformungen im elastischen Bereich des Werkstoffes verbleiben.When it is made from a metallic material, it is particularly necessary or advantageous that the deformations occurring during the actuation remain in the elastic region of the material.

Insbesondere ist zumindest der zweite Anschluss in einem Aufnahmekanal angeordnet, der durch das Deckelelement in dem ersten Zustand verschließbar ist, wobei der Aufnahmekanal mindestens eine Führung aufweist, wobei das Deckelelement zwischen dem ersten Zustand und einem zweiten Zustand, in dem die Teile zumindest über die Anschlüsse miteinander verbunden sind, über die mindestens eine Führung geführt ist. Die Führung kann z. B. auf beiden Seiten des Aufnahmekanals angeordnet sein, z. B. nach Art von Schienen, in denen das Deckelelement geführt wird. Die Führungen können sich insbesondere zumindest teilweise in die Aufnahme hinein erstrecken.In particular, at least the second connection is arranged in a receiving channel which can be closed by the cover element in the first state, the receiving channel having at least one guide, the cover element between the first state and a second state in which the parts at least over the connections are connected to each other, over which at least one guide is guided. The guide can, for. B. be arranged on both sides of the receiving channel, for. B. in the manner of rails in which the cover element is guided. The guides can in particular at least partially extend into the receptacle.

In dem ersten Zustand ist der Aufnahmekanal insbesondere gegenüber der Umgebung durch das Deckelelement abgedichtet.In the first state, the receiving channel is in particular sealed off from the environment by the cover element.

Die mindestens eine Führung und/ oder die mit der Führung zusammenwirkenden Ränder des Deckelelements sind insbesondere mit einer zusätzlichen Abdichtung ausgeführt.The at least one guide and / or the edges of the cover element that interact with the guide are designed in particular with an additional seal.

Insbesondere sind der Druckstift und der Weg des Deckelelements, den dieses bei der Betätigung zurücklegt, in ihren Abmessungen derart aufeinander abgestimmt, dass die Verlagerung des Deckelelements erst unmittelbar vor dem Verbinden der Anschlüsse und/ oder die Verlagerung (bis zum Erreichen der Ausgangsstellung) nur bis unmittelbar nach dem Trennen der Anschlüsse erfolgt. Damit kann insbesondere sichergestellt werden, dass eine Zeitspanne mit gegenüber der Umgebung freiliegenden Anschlüssen (zumindest am zweiten Teil) minimal bleibt.In particular, the dimensions of the pressure pin and the path of the cover element, which it covers during actuation, are matched to one another in such a way that the cover element can only be displaced immediately before the connections are connected and / or the displacement (until the starting position is reached) only up to takes place immediately after disconnecting the connections. In this way it can be ensured in particular that a period of time with connections exposed to the environment (at least on the second part) remains minimal.

Der Rückstellmechanismus kommt insbesondere ohne fremde Energie aus (z. B. ein Energiespeicherelement, beispielsweise eine Feder), so dass eine Ausfallsicherheit gewährleistet werden kann.In particular, the reset mechanism manages without external energy (for example an energy storage element, for example a spring), so that failure safety can be guaranteed.

Der Druckstift wirkt insbesondere als Aktuator für die Kopplungsvorrichtung und ermöglicht zudem gleichzeitig eine (Fein-)Positionierung des zweiten Teils (z. B. einer Batterie) gegenüber dem ersten Teil (z. B. einem Kraftfahrzeug), z. B. beim Einfahren einer Batterie in ein Kraftfahrzeug.The pressure pin acts in particular as an actuator for the coupling device and also enables (fine) positioning of the second part (e.g. a battery) relative to the first part (e.g. a motor vehicle), e.g. B. when driving a battery in a motor vehicle.

Insbesondere ist zumindest ein Teil (also das erste Teil oder das zweite Teil) an einer wechselbaren Batterie und der andere Teil (also das zweite Teil oder das erste Teil) an einem Kraftfahrzeug angeordnet.In particular, at least one part (that is to say the first part or the second part) is arranged on a replaceable battery and the other part (that is to say the second part or the first part) is arranged on a motor vehicle.

Es wird weiterhin eine Batterie vorgeschlagen, die das beschriebene erste Teil oder bevorzugt das zweite Teil aufweist.A battery is also proposed which has the described first part or preferably the second part.

Es wird weiterhin ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, das bevorzugt das beschriebene erste Teil oder alternativ das zweite Teil aufweist.A motor vehicle is also proposed which preferably has the described first part or, alternatively, the second part.

Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.The use of indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), especially in the patent claims and the description reproducing them, is to be understood as such and not as a numerical word. The terms or components introduced in this way are therefore to be understood in such a way that they are present at least once and, in particular, can also be present several times.

Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects, sizes or prescribe processes to each other. Should a dependency and / or sequence be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to a person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur several times (“at least one”), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

• 1: eine Kraftfahrzeug mit der Kopplungsvorrichtung;
• 2: eine Versuchsanordnung mit einer Kopplungsvorrichtung in einem ersten Zustand;
• 3: dieVersuchsanordnung nach2 in einer Zwischenstellung;
• 4: dieVersuchsanordnung nach1 und2 in einem ersten Zustand;
• 5: dieVersuchsanordnung nach4 in einem ersten Zwischenzustand;
• 6: dieVersuchsanordnung nach4 und5 in einem zweiten Zwischenzustand;
• 7: dieVersuchsanordnung nach6 in einer Detaildarstellung;
• 8: dieVersuchsanordnung nach7 in einer weiteren Detaildarstellung;
• 9: dieVersuchsanordnung nach4bis8 in einem dritten Zwischenzustand;
• 10: dieVersuchsanordnung nach4bis9 in einem vierten Zwischenzustand;
• 11: dieVersuchsanordnung nach4bis10 in einem zweiten Zustand; und
• 12: eine alternative Ausführungsvariante des Deckelelements.

The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the accompanying figures. It should be pointed out that the invention is not intended to be restricted by the exemplary embodiments cited. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and with other components and findings from the present Combine description. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the size relationships shown are only schematic. Show it:

• 1 : a motor vehicle with the coupling device;
• 2 : an experimental arrangement with a coupling device in a first state;
• 3 : the experimental arrangement according to 2 in an intermediate position;
• 4th : the experimental arrangement according to 1 and 2 in a first state;
• 5 : the experimental arrangement according to 4th in a first intermediate state;
• 6th : the experimental arrangement according to 4th and 5 in a second intermediate state;
• 7th : the experimental arrangement according to 6th in a detailed representation;
• 8th : the experimental arrangement according to 7th in a further detailed representation;
• 9 : the experimental arrangement according to 4th until 8th in a third intermediate state;
• 10 : the experimental arrangement according to 4th until 9 in a fourth intermediate state;
• 11th : the experimental arrangement according to 4th until 10 in a second state; and
• 12th : an alternative variant of the cover element.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug20 und eine Batterie19 mit der Kopplungsvorrichtung1. Die Kopplungsvorrichtung1 umfasst ein erstes Teil4, das einen ersten Anschluss2 und einen Druckstift5 aufweist, sowie ein relativ zum ersten Teil4 bewegbares zweites Teil6, dass einen mit dem ersten Anschluss2 verbindbaren zweiten Anschluss3 und eine Aufnahme7 für den Druckstift5 aufweist. In einem ersten Zustand8, also bei getrennter Anordnung der Teile4,6, ist zumindest der zweite Anschluss3 von einem Deckelelement9 gegenüber einer Umgebung10 abgedeckt. Zur Verbindung der Anschlüsse2,3 betätigt der Druckstift5 das Deckelelement9 und taucht dabei selber in die Aufnahme7 ein. Dabei gibt das Deckelelement5 den zweiten Anschluss3 frei.1 shows a motor vehicle 20th and a battery 19th with thecoupling device 1 . Thecoupling device 1 comprises a first part 4th that is afirst connection 2 and apush pin 5 has, as well as a relative to the first part 4th movable second part 6th that one with thefirst connector 2 connectablesecond port 3 and a recording 7th for thepush pin 5 having. In a first state 8th , i.e. when the parts are arranged separately 4th , 6th , is at least thesecond connection 3 from acover element 9 versus anenvironment 10 covered. To connect theconnections 2 , 3 actuates thepressure pin 5 thecover element 9 and dives into the recording yourself 7th one. The cover element is there 5 thesecond port 3 free.

2 zeigt eine Versuchsanordnung mit einer Kopplungsvorrichtung1 in einem ersten Zustand8.3 zeigt die Versuchsanordnung nach2 in einer Zwischenstellung.4 zeigt die Versuchsanordnung nach1 und2 in einem ersten Zustand8.5 zeigt die Versuchsanordnung nach4 in einem ersten Zwischenzustand.6 zeigt die Versuchsanordnung nach4 und5 in einem zweiten Zwischenzustand.7 zeigt die Versuchsanordnung nach6 in einer Detaildarstellung.8 zeigt die Versuchsanordnung nach7 in einer weiteren Detaildarstellung.9 zeigt die Versuchsanordnung nach4 bis8 in einem dritten Zwischenzustand.10 zeigt die Versuchsanordnung nach4 bis9 in einem vierten Zwischenzustand.11 zeigt die Versuchsanordnung nach4 bis10 in einem zweiten Zustand11. Die2 bis11 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu1 wird Bezug genommen.2 shows an experimental arrangement with acoupling device 1 in a first state 8th . 3 shows theexperimental setup 2 in an intermediate position. 4th shows theexperimental setup 1 and 2 in a first state 8th . 5 shows the experimental setup 4th in a first intermediate state. 6th shows the experimental setup 4th and 5 in a second intermediate state. 7th shows the experimental setup 6th in a detailed representation. 8th shows the experimental setup 7th in a further detailed representation. 9 shows the experimental setup 4th until 8th in a third intermediate state. 10 shows the experimental setup 4th until 9 in a fourth intermediate state. 11th shows the experimental setup 4th until 10 in a second state 11th . the 2 until 11th are described together below. On the remarks too 1 is referred to.

Ausgehend von dem ersten Zustand8, in dem das erste Teil4 beabstandet von dem zweiten Teil6 angeordnet und das Deckelelement9 unbetätigt ist, zeigen die Zwischenzustände, ausgehend von dem ersten Zwischenzustand bis hin zu dem vierten Zwischenzustand, eine sukzessive Annäherung von erstem Teil4 und zweitem Teil6. In dem zweiten Zustand11 sind die Teile4,6 dann verbunden und die Anschlüsse2,3 miteinander elektrisch leitend gesteckt.Starting from the first state 8th in which the first part 4th spaced from the second part 6th arranged and thecover element 9 is not actuated, the intermediate states, starting from the first intermediate state up to the fourth intermediate state, show a successive approximation of the first part 4th and second part 6th . In the second state 11th are the parts 4th , 6th then connected and theconnections 2 , 3 plugged together in an electrically conductive manner.

In einem ersten Zustand8 sind die Teile4,6 der Kopplungsvorrichtung1 beabstandet voneinander angeordnet, so dass die Teile4,6 einander nicht kontaktieren. Z. B. ist das erste Teil4 an einem Kraftfahrzeug20 und das zweite Teil6 an einer Batterie19 angeordnet, wobei die Batterie19 noch nicht an dem Kraftfahrzeug20 angeordnet ist.In a first state 8th are the parts 4th , 6th thecoupling device 1 spaced apart so that the parts 4th , 6th not contact each other. Eg is the first part 4th on a motor vehicle 20th and the second part 6th on a battery 19th arranged with the battery 19th not yet on the motor vehicle 20th is arranged.

In dem ersten Zustand8 sind der zweite Anschluss3 und die Aufnahme7 von dem Deckelelement9 gegenüber der Umgebung10 abgedeckt, so dass eine Verschmutzung dieser Komponenten aus der Umgebung10, z. B. durch Staubpartikel oder Feuchtigkeit, zumindest teilweise verhindert wird.In the first state 8th are thesecond connection 3 and the recording 7th from thecover element 9 towards theenvironment 10 covered so that pollution of these components from theenvironment 10 , e.g. B. by dust particles or moisture, is at least partially prevented.

Sollen die Teile4,6 miteinander verbunden werden, so werden sie aufeinander zu bewegt. Dabei kontaktiert als erstes der Druckstift5 das Deckelelement9. Bei weiterer Annährung der Teile4,6 wird das Deckelelement9 durch den Druckstift5 (siehe z. B.3 und5) betätigt und aus einer im ersten Zustand8 vorliegenden Ausgangsstellung15 sukzessive verlagert bzw. verschoben. Dabei taucht der Druckstift5 in die Aufnahme7 ein.Shall the parts 4th , 6th are connected to each other, they are moved towards each other. The first thing to do is contact thepressure pin 5 thecover element 9 . When the parts come closer together 4th , 6th becomes thecover element 9 through the push pin 5 (see e.g. 3 and 5 ) actuated and from one in the first state 8th present starting position 15th successively relocated or postponed. The pressure pin dips in theprocess 5 in the recording 7th one.

Die Aufnahme7 bildet eine Hülse, in die der Druckstift5 eingeführt werden kann. Die Form der Hülse ist an die Form des Druckstiftes5 angepasst, so dass über die Aufnahme7 die Ausrichtung des Druckstiftes5 und damit des ersten Teils4 gegenüber dem zweiten Teil6 erfolgen kann.The recording 7th forms a sleeve into which thepressure pin 5 can be introduced. The shape of the sleeve matches the shape of thepressure pin 5 adjusted so that about inclusion 7th the alignment of thepush pin 5 and with it the first part 4th compared to the second part 6th can be done.

Das Deckelelement9 ist durch den Druckstift5 teilweise in die Aufnahme7 hinein verschiebbar. Das Deckelelement9 ist einteilig ausgeführt.Thecover element 9 is through thepush pin 5 partially in the recording 7th slidable into it. Thecover element 9 is made in one piece.

Die Teile4,6 sind ausgehend von dem ersten Zustand8 (2 und4) und hin zu einem zweiten Zustand11 (11), in dem die Teile4,6 über die Anschlüsse2,3 miteinander verbunden sind, entlang einer ersten Richtung12 aufeinander zu bewegbar, wobei das Deckelement9 durch den Druckstift5 zumindest entlang einer quer zur ersten Richtung12 verlaufenden zweiten Richtung13 verschiebbar ist.The parts 4th , 6th are based on the first state 8th ( 2 and 4th ) and towards a second state 11th ( 11th ) in which the parts 4th , 6th about theconnections 2 , 3 are interconnected along a first direction 12th movable towards one another, wherein thecover element 9 through thepush pin 5 at least along a direction transverse to the first direction 12th running second direction 13th is movable.

Ein zweiter Abschnitt22 des Deckelelements9 wird zusammen mit dem Druckstift5 in die Aufnahme7 hinein verschoben. Dabei wird dieser zweite Abschnitt22 entlang der ersten Richtung12 in die Aufnahme7 hinein verlagert. Zusätzlich wird ein erster Abschnitt21 des Deckelelements9 entlang der zweiten Richtung13 hin zur Aufnahme7 verschoben.A second section 22nd of thecover element 9 comes along with thepush pin 5 in the recording 7th moved inside. This is where this second section 22nd along the first direction 12th in the recording 7th shifted into it. In addition, there is afirst section 21 of thecover element 9 along the second direction 13th towards recording 7th postponed.

Mit einer zunehmenden Annährung der Teile4,6 zueinander wird der Anteil des zweiten Abschnitts22 am Deckelelement9 größer und der Anteil des ersten Abschnitts21 am Deckelelement9 kleiner, da ein immer größerer Anteil des Deckelelements9 in die Aufnahme7 hinein verlagert wird.With an increasing convergence of the parts 4th , 6th to each other becomes the proportion of the second section 22nd on thecover element 9 larger and the proportion of thefirst section 21 on thecover element 9 smaller, since an ever larger proportion of thecover element 9 in the recording 7th is shifted into it.

Das Deckelelement9 erstreckt sich in dem ersten Zustand8 ausgehend von einem ersten Ende23 über den zweiten Anschluss3 und die Aufnahme7 bis hin zum einem zweiten Ende24. Das erste Ende23 ist beweglich gegenüber dem zweiten Teil6 angeordnet. Das zweite Ende24 ist ortsfest an dem zweiten Teil6 angeordnet. Der erste Abschnitt21 erstreckt sich ausgehend von dem ersten Ende23 hin zum zweiten Ende24. Wenn der Druckstift5 in die Aufnahme7 hinein verschoben wird, kontaktiert er das sich über die Aufnahme7 erstreckende Deckelelement9 und verformt dieses. Dabei wird das Deckelelement9 teilweise in die Aufnahme7 hinein verschoben, so dass das erste Ende23 hin zur Aufnahme7 verlagert wird.Thecover element 9 extends in the first state 8th starting from afirst end 23 via thesecond connection 3 and the recording 7th all the way to asecond end 24 . The first ending 23 is movable compared to the second part 6th arranged. The second ending 24 is stationary on the second part 6th arranged. Thefirst paragraph 21 extends from thefirst end 23 towards thesecond end 24 . When thepush pin 5 in the recording 7th is moved into it, he will contact you about the recording 7th extendingcover element 9 and deforms it. Thecover element 9 partially in the recording 7th moved in so that thefirst end 23 towards recording 7th is relocated.

Die Kopplungsvorrichtung1 umfasst einen Rückstellmechanismus14, durch den das Deckelelement9 in eine den zweiten Anschluss3 abdeckende und im ersten Zustand8 vorliegende Ausgangsstellung15 zurückbewegbar ist. Der Rückstellmechanismus14 greift an dem ersten Ende23 des Deckelelements9 an. Der Rückstellmechanismus14 umfasst eine Energiespeichereinrichtung, z. B. eine Feder, die bei Betätigung des Deckelements9 gedehnt wird und bei Beendigung der Betätigung des Deckelelements9 durch den Druckstift5 das Deckelelement9 in die Ausgangsstellung15 zurückverlagert wird?.Thecoupling device 1 includes a reset mechanism 14th through which thecover element 9 into thesecond port 3 covering and in the first state 8th present starting position 15th is movable back. The reset mechanism 14th grabs thefirst end 23 of thecover element 9 on. The reset mechanism 14th comprises an energy storage device, e.g. B. a spring that when the cover element is actuated 9 is stretched and upon completion of the actuation of thecover element 9 through thepush pin 5 thecover element 9 in the starting position 15th is relocated back ?.

Der zweite Anschluss3 ist in einem Aufnahmekanal17 angeordnet, der durch das Deckelelement9 in dem ersten Zustand8 verschließbar ist, wobei der Aufnahmekanal17 eine Führung18 aufweist, wobei das Deckelelement9 zwischen dem ersten Zustand8 und einem zweiten Zustand11, in dem die Teile4,6 zumindest über die Anschlüsse2,3 miteinander verbunden sind, über die Führung18 geführt ist. Die Führung18 ist auf beiden Seiten des Aufnahmekanals17 angeordnet, nach Art von Schienen, in denen das Deckelelement9 geführt wird.Thesecond connection 3 is in a recording channel 17th arranged by thecover element 9 in the first state 8th is closable, the receiving channel 17th a guided tour 18th having, wherein thecover element 9 between the first state 8th and a second state 11th in which the parts 4th , 6th at least about theconnections 2 , 3 are interconnected via the guide 18th is led. The leadership 18th is on both sides of the receiving channel 17th arranged on the type of rails in which thecover element 9 to be led.

Der Druckstift5 und der Weg des Deckelelements9, den dieses bei der Betätigung zurücklegt, sind in ihren Abmessungen derart aufeinander abgestimmt, dass die Verlagerung des Deckelelements9 erst unmittelbar vor dem Verbinden der Anschlüsse2,3 und die Verlagerung bis zum Erreichen der Ausgangsstellung15 nur bis unmittelbar nach dem Trennen der Anschlüsse2,3 erfolgt. Damit kann sichergestellt werden, dass eine Zeitspanne mit gegenüber der Umgebung10 freiliegenden Anschlüssen2,3 zumindest am zweiten Teil6 minimal bleibt.Thepush pin 5 and the path of thecover element 9 The dimensions that this covers when actuated are matched to one another in such a way that the displacement of thecover element 9 only immediately before connecting theconnections 2 , 3 and the relocation until the starting position is reached 15th only until immediately after disconnecting theconnections 2 , 3 he follows. This can be used to ensure that a period of time with compared to theenvironment 10 exposedconnections 2 , 3 at least on the second part 6th remains minimal.

12 zeigt eine alternative Ausführungsvariante des Deckelelements9. Das Deckelelement9 ist mehrteilig ausgeführt und weist eine Mehrzahl von Segmenten16 auf, die einander über Stirnseiten kontaktieren. Eine Abdeckung bzw. Abdichtung zumindest des zweiten Anschlusses3 gegenüber der Umgebung10 kann insbesondere über Segmente16 mit z. B. Gummilippen and den Stirnseiten erfolgen.12th shows an alternative embodiment of thecover element 9 . Thecover element 9 is made in several parts and has a plurality ofsegments 16 that contact each other via the end faces. A cover or seal for at least thesecond connection 3 towards theenvironment 10 can in particular acrosssegments 16 with z. B. rubber lips are made on the end faces.

Die Segmente16 werden über schienenartige Führungen18 entlang der ersten Richtung12, hinein in die Aufnahme7, und entlang der zweiten Richtung13 und damit entlang des Aufnahmekanals17 geführt. Die Führungen18 erstrecken sich hier also in die Aufnahme7 hinein.Thesegments 16 are via rail-like guides 18th along the first direction 12th , into the recording 7th , and along the second direction 13th and thus along the receiving channel 17th guided. The guides 18th extend here into the recording 7th into it.

Das Deckelelement9 wird über das zweite Ende24 betätigt, so dass das zweite Ende24 von dem Druckstift5 in die Aufnahme7 hinein verlagert und das erste Ende23 entlang der zweiten Richtung13 verschoben wird.Thecover element 9 will end over the second 24 operated so that thesecond end 24 from thepush pin 5 in the recording 7th shifted into it and thefirst end 23 along the second direction 13th is moved.

Ein zweiter Abschnitt22 des Deckelelements9 wird zusammen mit dem Druckstift5 entlang der ersten Richtung12 in die Aufnahme7 hinein verlagert. Zusätzlich wird ein erster Abschnitt21 des Deckelelements9 entlang der zweiten Richtung13 hin zur Aufnahme7 verschoben.A second section 22nd of thecover element 9 comes along with thepush pin 5 along the first direction 12th in the recording 7th shifted into it. In addition, there is afirst section 21 of thecover element 9 along the second direction 13th towards recording 7th postponed.

Mit einer zunehmenden Annährung der Teile4,6 zueinander wird der Anteil des zweiten Abschnitts22 am Deckelelement9 größer und der Anteil des ersten Abschnitts21 am Deckelelement9 kleiner, da ein immer größerer Anteil des Deckelelements9 in die Aufnahme7 hinein verlagert wird.With an increasing convergence of the parts 4th , 6th to each other becomes the proportion of the second section 22nd on thecover element 9 larger and the proportion of thefirst section 21 on thecover element 9 smaller, since an ever larger proportion of thecover element 9 in the recording 7th is shifted into it.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11

KopplungsvorrichtungCoupling device

22

erster Anschlussfirst connection

33

zweiter Anschlusssecond connection

44th

erstes Teilfirst part

55

DruckstiftPush pin

66th

zweites Teilsecond part

77th

Aufnahmeadmission

88th

erster Zustandfirst state

99

DeckelelementCover element

1010

UmgebungSurroundings

1111th

zweiter Zustandsecond state

1212th

erste Richtungfirst direction

1313th

zweite Richtungsecond direction

1414th

RückstellmechanismusReset mechanism

1515th

AusgangsstellungStarting position

1616

Segmentsegment

1717th

AufnahmekanalRecording channel

1818th

Führungguide

1919th

Batteriebattery

2020th

KraftfahrzeugMotor vehicle

2121

erster Abschnittfirst section

2222nd

zweiter Abschnittsecond part

2323

erstes Endefirst end

2424

zweites Endesecond end

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102012205414 B3 [0010]DE 102012205414 B3 [0010]
• DE 102009019185 A1 [0011]DE 102009019185 A1 [0011]

Claims (10)

Translated fromGerman

Kopplungsvorrichtung (1) zur Verbindung von Hochvolt-Anschlüssen (2, 3), zumindest umfassend ein erstes Teil (4), das einen ersten Anschluss (2) und einen Druckstift (5) aufweist, sowie ein relativ zum ersten Teil (4) bewegbares zweites Teil (6), das einen mit dem ersten Anschluss (2) verbindbaren zweiten Anschluss (3) und eine Aufnahme (7) für den Druckstift (5) aufweist; wobei in einem ersten Zustand (8) bei getrennter Anordnung der Teile (4, 6) zumindest der zweite Anschluss (3) von einem Deckelelement (9) gegenüber einer Umgebung (10) abgedeckt ist, wobei zur Verbindung der Anschlüsse (2, 3) der Druckstift (5) das Deckelelement (9) betätigt und dabei in die Aufnahme (7) eintaucht; wobei dabei das Deckelelement (9) den zweiten Anschluss (3) freigibt.Coupling device (1) for connecting high-voltage connections (2, 3), at least comprising a first part (4) which has a first connection (2) and a pressure pin (5), as well as a part (4) that is movable relative to the first part (4) second part (6) which has a second connection (3) which can be connected to the first connection (2) and a receptacle (7) for the pressure pin (5); wherein in a first state (8) with separate arrangement of the parts (4, 6) at least the second connection (3) is covered by a cover element (9) with respect to an environment (10), wherein for connecting the connections (2, 3) the pressure pin (5) actuates the cover element (9) and dips into the receptacle (7); wherein the cover element (9) releases the second connection (3).Kopplungsvorrichtung (1) nachPatentanspruch 1, wobei in dem ersten Zustand (8) die Aufnahme (7) von dem Deckelelement (9) abgedeckt ist.Coupling device (1) according to Claim 1 , wherein in the first state (8) the receptacle (7) is covered by the cover element (9).Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Deckelelement (9) durch den Druckstift (5) zumindest teilweise in die Aufnahme (7) hinein verschiebbar ist.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, the cover element (9) being at least partially displaceable into the receptacle (7) by the pressure pin (5).Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Teile (4, 6) ausgehend von dem ersten Zustand (8) und hin zu einem zweiten Zustand (11), in dem die Teile (4, 6) zumindest über die Anschlüsse (2, 3) miteinander verbunden sind, entlang einer ersten Richtung (12) aufeinander zu bewegbar sind; wobei das Deckelement (9) durch den Druckstift (5) zumindest entlang einer quer zur ersten Richtung (12) verlaufenden zweiten Richtung (13) verschiebbar ist.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the parts (4, 6) proceeding from the first state (8) and towards a second state (11) in which the parts (4, 6) at least via the connections ( 2, 3) are connected to one another, can be moved towards one another along a first direction (12); wherein the cover element (9) can be displaced by the pressure pin (5) at least along a second direction (13) extending transversely to the first direction (12).Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Deckelelement (9) so ausgeführt ist, dass es im Rahmen der Betätigung durch den Druckstift (5) ausschließlich elastisch verformbar ist.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the cover element (9) is designed such that it can only be elastically deformed during actuation by the pressure pin (5).Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, zumindest umfassend einen Rückstellmechanismus (14), durch den das Deckelelement (5) in eine zumindest den zweiten Anschluss (3) abdeckende und im ersten Zustand (8) vorliegende Ausgangsstellung (15) zurückbewegbar ist.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, at least comprising a return mechanism (14), by means of which the cover element (5) can be moved back into an initial position (15) which covers at least the second connection (3) and is present in the first state (8).Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Deckelelement (5) einteilig ausgeführt ist.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, wherein the cover element (5) is made in one piece.Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehendenPatentansprüche 1 bis6, wobei das Deckelelement (5) mehrteilig ausgeführt ist und eine Mehrzahl von Segmenten (16) aufweist.Coupling device (1) according to one of the preceding Claims 1 until 6th , wherein the cover element (5) is designed in several parts and has a plurality of segments (16).Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest der zweite Anschluss (3) in einem Aufnahmekanal (17) angeordnet ist, der durch das Deckelelement (5) in dem ersten Zustand (8) verschließbar ist, wobei der Aufnahmekanal (17) mindestens eine Führung (18) aufweist, wobei das Deckelelement (5) zwischen dem ersten Zustand (8) und einem zweiten Zustand (11), in dem die Teile (4, 6) zumindest über die Anschlüsse (2, 3) miteinander verbunden sind, über die mindestens eine Führung (18) geführt ist.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, wherein at least the second connection (3) is arranged in a receiving channel (17) which can be closed by the cover element (5) in the first state (8), the receiving channel (17) has at least one guide (18), the cover element (5) between the first state (8) and a second state (11) in which the parts (4, 6) are connected to one another at least via the connections (2, 3) , over which at least one guide (18) is guided.Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest ein Teil (4, 6) an einer wechselbaren Batterie (19) und das andere Teil an einem Kraftfahrzeug (20) angeordnet sind.Coupling device (1) according to one of the preceding claims, at least one part (4, 6) being arranged on a replaceable battery (19) and the other part being arranged on a motor vehicle (20).

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