DE102015107304A1

DE102015107304A1 - Berührschutzelement und elektrischer Steckverbinder

Info

Publication number: DE102015107304A1
Application number: DE102015107304.8A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Mastel
Original assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Current assignee: Wago Verwaltungs GmbH
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2016-11-17
Anticipated expiration: 2035-05-12
Also published as: DE102015107304B4; DE202015009490U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Berührschutzelement zum Aufstecken auf ein aus einem Isolierstoffmaterial herausragendes Kontaktmesser eines Messerkontakts eines elektrischen Steckverbinders, wobei das Berührschutzelement wenigstens eine Einführöffnung aufweist, mit der es von der Frontseite des Kontaktmessers über das Kontaktmesser schiebbar ist, wobei das Berührschutzelement wenigstens ein isolierendes frontseitiges Schutzelement aufweist, das bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement die Frontseite des Kontaktmessers wenigstens zum Teil in Einsteckrichtung eines als Gegenstück zum Messerkontakt ausgebildeten Gabelkontakts abdeckt, wobei das Berührschutzelement mehrere von dem frontseitigen Schutzelement in Richtung zur Einführöffnung verlaufende Längsstege aufweist, zwischen denen Freiräume gebildet sind, die bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement auf jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktseiten des Kontaktmessers gegenüberliegend angeordnete Kontaktbereiche des Kontaktmessers freilassen, so dass ein Gabelkontakt mit einander gegenüberliegend angeordneten Kontaktgabeln bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement daran elektrisch anschließbar ist, wobei das Berührschutzelement als separates Bauteil ausgebildet ist, das mittels Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss an dem Kontaktmesser befestigbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem einen elektrischen Steckverbinder mit mindestens einem solchen Berührschutzelement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Berührschutzelement zum Aufstecken auf ein aus einem Isolierstoffmaterial herausragendes Kontaktmesser eines Messerkontakts eines elektrischen Steckverbinders sowie einen elektrischen Steckverbinder mit mindestens einem solchen Berührschutzelement.
Bei elektrischen Steckverbindungsanordnungen ist zum Schutz vor Unfällen eine Fingerberührsicherheit zu gewährleisten. Für die Überprüfung der Fingerberührsicherheit wird ein genormter Prüffinger mit einer definierten Kraft an oder in eine Öffnung eines Gehäusebauteils eines elektrischen Steckverbinders gedrückt und es wird geprüft, dass kein stromführendes Bauteil mit dem Prüffinger in Kontakt kommt.
Aus der DE 10 2012 105 839 A1 geht ein Vorschlag hervor, ein Steckergehäuse mit bügelförmigen Anlageelementen auszubilden, die einen jeweiligen Messerkontakt eines elektrischen Steckverbinders frontseitig zumindest zum Teil abdecken. Hierdurch soll eine Berührsicherheit auch bei nicht ineinander gestecktem Zustand der Steckverbindungsvorrichtung gewährleistet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Steckverbinder, der einen oder mehrere aus einem Isolierstoffmaterial des Gehäuses des Steckverbinders herausragende Kontaktmesser aufweist, auf einfache und universell anwendbare Weise die geforderte Fingerberührsicherheit zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Berührschutzelement zum Aufstecken auf ein aus einem Isolierstoffmaterial herausragendes Kontaktmesser eines Messerkontakts eines elektrischen Steckverbinders, wobei das Berührschutzelement wenigstens eine Einführöffnung aufweist, mit der es von der Frontseite des Kontaktmessers über das Kontaktmesser schiebbar ist, wobei das Berührschutzelement wenigstens ein isolierendes frontseitiges Schutzelement aufweist, das bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement die Frontseite des Kontaktmessers wenigstens zum Teil in Einsteckrichtung eines als Gegenstück zum Messerkontakt ausgebildeten Gabelkontakts abdeckt, wobei das Berührschutzelement mehrere von dem frontseitigen Schutzelement in Richtung zur Einführöffnung verlaufende Längsstege aufweist, zwischen denen Freiräume gebildet sind, die bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement auf jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktseiten des Kontaktmessers gegenüberliegend angeordnete Kontaktbereiche des Kontaktmessers freilassen, so dass ein Gabelkontakt mit einander gegenüberliegend, z.B. spiegelsymmetrisch, angeordneten Kontaktgabeln bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement daran elektrisch anschließbar ist, wobei das Berührschutzelement als separates Bauteil ausgebildet ist, das mittels Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss an dem Kontaktmesser befestigbar ist. Die Frontseite des Kontaktmessers ist dabei diejenige Seite, auf die der als Gegenstück ausgebildete Gabelkontakt in Einsteckrichtung auf das Kontaktmesser aufgesteckt wird. Auf diese Weise können beliebige elektrische Steckverbinder mit herausragenden Kontaktmessern auch nachträglich mit dem Berührschutzelement ausgestattet werden und damit die geforderte Fingerberührsicherheit erfüllen. Das erfindungsgemäße Berührschutzelement eignet sich daher auch für Nachrüstzwecke.
Das Berührschutzelement kann schnell und einfach am Kontaktmesser montiert werden, indem es einfach aufgeschoben wird und an dem Kontaktmesser aufgrund des Formschlusses und/oder Kraftschlusses festhält. Alternativ oder zusätzlich kann die Befestigung durch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kontaktmesser und dem Berührschutzelement erfolgen, z.B. durch Kleben.
Vorteilhafterweise weist das Berührschutzelement mehrere von dem frontseitigen Schutzelement in Richtung zur Einführöffnung verlaufende Längsstege auf. Hierdurch kann das Berührschutzelement mechanisch robust ausgebildet werden, so dass es insbesondere die beim Aufschieben auf das Kontaktmesser auftretenden Kräfte unbeschädigt absorbieren kann. Die Längsstege können z.B. exakt in Einsteckrichtung des als Gegenstück ausgebildeten Steckverbinders, der einen oder mehrere Gabelkontakte aufweist, verlaufen oder auch in einem gewissen Winkel dazu. Vorteilhafterweise sind zwischen den Längsstegen Freiräume gebildet, die bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement auf jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktseiten des Kontaktmessers gegenüberliegend angeordnete Kontaktbereiche des Kontaktmessers frei lassen. Wird das Kontaktmesser von seiner Frontseite her bei vertikal angeordnetem Kontaktmesser betrachtet, so liegen die Kontaktbereiche somit an der linken und rechten Seite des Kontaktmessers, wobei sie vorteilhafterweise jeweils auf gleicher Höhe angeordnet sind. Dies ermöglicht es, dass trotz des auf das Kontaktmesser aufgesteckten Berührschutzelements ein Gabelkontakt an dem Messerkontakt elektrisch angeschlossen werden kann, dessen Kontaktgabeln jeweils paarweise spiegelsymmetrisch zur Vertikalen angeordnet sind, jeweils bezogen auf die zuvor definierte Betrachtungsrichtung des Kontaktmessers. Ein solcher symmetrischer Gabelkontakt erlaubt eine sichere elektrische Kontaktierung des Kontaktmessers bei zugleich günstiger Handhabung beim Stecken oder Lösen der Steckverbindung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Berührschutzelement ein einführseitiges ringförmiges Schutzelement auf, das die Einführöffnung geschlossen ringförmig umgibt. Damit umgibt das einführseitige ringförmige Schutzelement das Kontaktmesser geschlossen ringförmig, wenn das Berührschutzelement auf das Kontaktmesser aufgesteckt ist. Die Einführöffnung kann insbesondere eine zur äußeren Querschnittskontur des Kontaktmessers komplementäre Form aufweisen, d.h. eine im Wesentlichen schlitzartige Form. Das einführseitige ringförmige Schutzelement umgibt diese Einführöffnung als geschlossener Ring, wobei das Material des ringförmigen Schutzelements unmittelbar bis an die Einführöffnung heranreichen kann und dementsprechend das Kontaktmesser berührt, wenn das Berührschutzelement auf das Kontaktmesser aufgesteckt ist, oder, zumindest stellenweise, einen gewissen Abstand davon haben kann. Insbesondere kann auf der Innenseite des ringförmigen Schutzelements ein Einführtrichter zum Einführen des Kontaktmessers vorhanden sein, so dass das Aufstecken des Berührschutzelements auf das Kontaktmesser vereinfacht wird. Im Übrigen ist es vorteilhaft, wenn das ringförmige Schutzelement zumindest bereichsweise direkt an einem darin eingeführten Kontaktmesser anliegt. Das einführseitige ringförmige Schutzelement kann als isolierendes Schutzelement ausgebildet sein, z.B. durch Herstellung aus einem Isolierstoffmaterial wie z.B. Kunststoff.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, können einer, mehrere oder alle Längsstege des Berührschutzelements sich von dem frontseitigen Schutzelement zu dem einführseitigen ringförmigen Schutzelement erstrecken. Dies ist zusätzlich förderlich für eine robuste Konstruktion des Berührschutzelements, die den in der Praxis auftretenden Belastungen gut standhalten kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Berührschutzelement als frontseitiges Schutzelement einen Frontsteg auf, der eine solche Länge aufweist, dass er sich bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement im Wesentlichen über die gesamte Länge der Frontseite des Kontaktmessers erstreckt. Dies hat den Vorteil, dass mittels des einen Berührschutzelements das Kontaktmesser frontseitig über seine gesamte Längserstreckung berührsicher gestaltet werden kann. Zudem trägt der relativ lang ausgebildete Frontsteg auch zur mechanischen Stabilität des Berührschutzelements bei.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das frontseitige Schutzelement eine geringere Breite auf als die Einführöffnung. Dies hat den Vorteil, dass ein Kontaktmesser, das hinsichtlich seiner äußeren Abmessungen den Abmessungen der Einführöffnung entspricht, insbesondere die gleiche Dicke aufweist wie die Breite der Einführöffnung, bei einer frontseitigen Betrachtung des Kontaktmessers dieses von dem Frontsteg nicht vollständig überdeckt wird. Das frontseitige Schutzelement ist damit schmaler als das Kontaktmesser, so dass ein auf das Kontaktmesser aufzusteckender Gabelkontakt mit seinen Kontaktgabeln unmittelbar in elektrischen und mechanischen Kontakt mit dem Messerkontakt gebracht werden kann, ohne zunächst über das frontseitige Schutzelement ausgelenkt werden zu müssen. Damit kann ein Gabelkontakt wie gewohnt auf das Kontaktmesser gesteckt werden, ohne dass sich durch das auf dem Kontaktmesser angeordnete Berührschutzelement ein Unterschied hinsichtlich der Haptik oder der Bedienung beim Stecken und Lösen der Steckverbindung ergibt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist als Längssteg des Berührschutzelements eine obere Schmalseitenabdeckung und/oder eine untere Schmalseitenabdeckung vorhanden, die von dem frontseitigen Schutzelement hin in Richtung zur Einführöffnung verläuft und bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement eine jeweilige Seitenkante des Kontaktmessers abdeckt. Hierdurch wird der Abdeckungsgrad des Kontaktmessers durch das Berührschutzelement weiter erhöht, so dass insbesondere bei Ausbildung der oberen und/oder unteren Schmalseitenabdeckung aus Isolierstoff eine weiter erhöhte Berührsicherheit erzielt werden kann. Zudem wird die Stabilität des Berührschutzelements weiter erhöht. Die obere und/oder die untere Schmalseitenabdeckung kann sich insbesondere vom frontseitigen Schutzelement hin zu dem einführseitigen ringförmigen Schutzelement erstrecken. Auf diese Weise können die obere und/oder die untere Seitenkante des Kontaktmessers abgedeckt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die obere und/oder die untere Schmalseitenabdeckung eine größere Breite auf als die Einführöffnung. Insbesondere kann die obere und/oder die untere Schmalseitenabdeckung breiter sein als die Dicke des Kontaktmessers. Beispielsweise kann die obere und/oder die untere Schmalseitenabdeckung ein U-förmiges Querschnittsprofil aufweisen, so dass eine U-förmige Umschlingung der jeweiligen Seitenkante des Kontaktmessers möglich ist. Hierdurch kann eine weiter erhöhte Berührsicherheit erzielt werden. Zudem wird die Stabilität des Berührschutzelements weiter erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Berührschutzelement als Längssteg wenigstens einen Zwischensteg auf, der im Bereich zwischen den gegenüberliegenden Seitenkanten des Kontaktmessers jeweils einen Bereich der Kontaktseiten des Kontaktmessers abdeckend von dem frontseitigen Schutzelement hin in Richtung zur Einführöffnung verläuft. Hierdurch wird die mechanische Stabilität des Berührschutzelements weiter erhöht. Zudem kann durch einen oder mehrere solcher Zwischenstege gerade bei großen Kontaktmessern der Berührschutz weiter verbessert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Berührschutzelement Zwischenstege jeweils paarweise auf gegenüberliegenden Kontaktseiten des Kontaktmessers auf, die bei auf das Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement auf den jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktseiten des Kontaktmessers gegenüberliegend angeordnete Kontaktbereiche (Kontaktfenster) des Kontaktmessers frei lassen, so dass ein Gabelkontakt mit spiegelsymmetrisch angeordneten Kontaktgabeln bei auf dem Kontaktmesser aufgestecktem Berührschutzelement daran elektrisch anschließbar ist.
Durch solche Zwischenstege wird die jeweilige dadurch überdeckte Kontaktseite des Kontaktmessers in weitere Kontaktbereiche im Sinne von Kontaktfenstern aufgeteilt. Es ist z.B. vorteilhaft, durch die Längsstege so viele Kontaktfenster je Kontaktseite des Kontaktmessers zu schaffen, wie Kontaktgabelpaare am Gabelkontakt vorhanden sind. Ist der Gabelkontakt mit zwei Kontaktgabeln pro Kontaktseite ausgebildet, ist es vorteilhaft, einen Zwischensteg mittig zwischen einer oberen und unteren Schmalseitenabdeckung des Berührschutzelements anzuordnen.
Durch die Ausbildung des Berührschutzelements mit den erwähnten Längsstegen sowie dem frontseitigen Schutzelement und dem einführseitigen ringförmigen Schutzelement wird ein Berührschutzelement mit einer rahmenartigen Struktur geschaffen, in dem das aus dem Isolierstoffmaterial herausragende Kontaktmesser zumindest zum größten Teil aufgenommen werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist ein im Inneren des Berührschutzelements gebildeter Aufnahmebereich für das Kontaktmesser eine geringere Längserstreckung in Einsteckrichtung auf als die Länge, mit der das Kontaktmesser aus dem Isolierstoffmaterial herausragt. Die Längserstreckung des Aufnahmebereichs entspricht dem Abstand zwischen der Rückseite des frontseitigen Schutzelements, die an der Frontseite des Kontaktmessers zur Anlage kommt, bis zur Einführöffnung. Auf diese Weise kann ein für den jeweiligen Messerkontakt maßgeschneidertes Berührschutzelement bereitgestellt werden, das nur soweit auf das Kontaktmesser aufgeschoben werden kann, dass es im Bereich der Einführöffnung nicht an dem Isolierstoffmaterial des Steckverbinders zur Anlage kommt. Insbesondere ein einführseitiges ringförmiges Schutzelement liegt dann nicht an dem Isolierstoffmaterial an, sondern es verbleibt ein Spalt zwischen dem Berührschutzelement und dem Isolierstoffmaterial des Steckverbinders. Dies hat den Vorteil, dass das Berührschutzelement in mechanisch bestimmter Weise z.B. mittels Formschluss und/oder Kraftschluss an dem Messerkontakt befestigt werden kann. Insbesondere entsprechende Befestigungsmittel, wie z.B. Rastmittel an dem Berührschutzelement und dem Kontaktmesser, die zur Befestigung des Berührschutzelements an dem Kontaktmesser zusammenwirken, können konstruktiv so ausgelegt werden, dass sich eine vorausberechenbare Haltekraft ergibt, auch bei Maßtoleranzen oder Längenveränderungen aufgrund von Temperaturänderungen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Berührschutzelement ein Rastmittel auf, die zum Zusammenwirken mit zugeordneten Rastmitteln des Kontaktmessers eingerichtet sind, um das auf das Kontaktmesser aufgesteckte Berührschutzelement mittels einer Rastverbindung zwischen den Rastmitteln mechanisch zumindest in Einsteckrichtung zu fixieren. Auf diese Weise kann eine Befestigung des Berührschutzelements an dem Kontaktmesser durch Formschluss zwischen den Rastmitteln erreicht werden. Zusätzliche Maßnahmen zur Befestigung des Berührschutzelements an dem Kontaktmesser sind nicht erforderlich. Die Befestigung mittels der Rastmittel hat den Vorteil, dass die Anbringung des Berührschutzelements an dem Kontaktmesser einfach zu bewerkstelligen ist. Insbesondere ist leicht haptisch feststellbar, wann das Berührschutzelement ausreichend weiter auf dem Kontaktmesser aufgeschoben ist und die Fixierung mittels der Rastverbindung wirksam ist. Die Rastmittel können z.B. in Widerhaken-Form ausgebildet sein, so dass ein Abnehmen des Berührschutzelements von dem Kontaktmesser erschwert wird oder ohne Beschädigung nicht mehr möglich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Berührschutzelement frontseitig angeschrägt ausgebildet. Dies erleichtert zusätzlich das Aufstecken eines Gegenstücks zu dem Messerkontakt, d.h. eines Gabelkontakts. Die Kontaktgabeln des Gabelkontakts werden durch den angeschrägten Bereich des Berührschutzelements zusätzlich geführt. Das Berührschutzelement kann bezüglich der Hochachse und/oder bezüglich der Querachse angeschrägt ausgebildet sein. Als Hochachse wird dabei die Vertikale verstanden, wenn das Berührschutzelement entsprechend einem mit seiner Frontseite vertikal ausgerichteten Kontaktmesser ausgerichtet ist. Als Querachse wird dann eine Horizontale verstanden, die senkrecht zur Einführrichtung verläuft.
Die eingangs genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch einen elektrischen Steckverbinder mit einem Steckergehäuse aus Isolierstoffmaterial und wenigstens einem Messerkontakt, der ein aus dem Isolierstoffmaterial herausragendes Kontaktmesser aufweist, wobei ein Berührschutzelement der zuvor erläuterten Art auf das Kontaktmesser aufgesteckt und mittels Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss an dem Kontaktmesser befestigt ist. Das Berührschutzelement kann insbesondere gemäß einer der zuvor erläuterten vorteilhaften Weiterbildungen ausgebildet sein. Hiermit werden ebenfalls die zuvor erläuterten Vorteile erreicht. Das Steckergehäuse kann dabei ganz oder teilweise aus Isolierstoffmaterial bestehen, wobei zumindest der Messerkontakt von Isolierstoffmaterial an der Stelle umgeben ist, an der sein Kontaktmesser aus dem Material des Steckergehäuses herausragt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Berührschutzelement sowie ein Kontaktmesser in perspektivischer Darstellung und
2 einen elektrischen Steckverbinder in seitlicher Schnittdarstellung und
3 eine Frontansicht eines Kontaktmessers mit einem Berührschutzelement und
4 eine perspektivische Ansicht auf die Frontseite sowie die linke Seite eines Kontaktmessers mit einem Berührschutzelement und
5 einen elektrischen Steckverbinder in perspektivischer Ansicht mit Blick auf das Steckergesicht und
6 eine Frontansicht des elektrischen Steckverbinders gemäß 5 und
7 eine Draufsicht in Schnittdarstellung auf den Steckverbinder gemäß 5 und
8 der Steckverbinder gemäß 5 in auf der rechten Seite teilweise aufgeschnittener Form in perspektivischer Darstellung mit einem Prüffinger und
9 einen einzelnen Messerkontakt des Steckverbinders gemäß 5 mit aufgeschobenem Berührschutzelement sowie einen als Gegenstück ausgebildeten Gabelkontakt und
10 den Messerkontakt mit dem Berührschutzelement gemäß 9 mit einem aufgesteckten Gabelkontakt in einer weiteren Ausführungsform.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
Die 1 zeigt im linken Bereich schematisiert ein einzelnes Kontaktmesser 2 eines Messerkontakts eines elektrischen Steckverbinders, von dem in der 1 nur ausschnittsweise ein Teil des Gehäuses 3 dargestellt ist, das im dargestellten Bereich aus Isolierstoffmaterial besteht. Der Messerkontakt weist einen in dem Gehäuse 3 des Steckverbinders angeordneten Teil und einen aus dem Gehäuse 3 herausragenden Teil auf. Der aus dem Gehäuse 3 herausragende Teil wird als Kontaktmesser 2 bezeichnet. Durch einen Schlitz im Isolierstoffmaterial ragt das Kontaktmesser 2 aus dem Gehäuse 3 heraus. Das Kontaktmesser 2 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei insbesondere die Kanten und Ränder abgerundet oder abgeschrägt sein können. Das Kontaktmesser 2 weist zwei gegenüberliegende Kontaktseiten 21, 22 auf, von denen in der 1 aufgrund der Blickrichtung nur die rechte Kontaktseite 21 erkennbar ist. Die Kontaktseiten 21, 22 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Sie sind die flächenmäßig größten Seiten des Kontaktmessers 2. Die Kontaktseiten 21, 22 werden jeweils oben und unten durch Seitenkanten 23, 24 begrenzt. Nach vorne hin, d.h. an der vom Gehäuse 3 fortweisenden Seite, endet der Messerkontakt 2 an einer Frontseite 20. Diese geht über Abschrägungen in die Kontaktseiten 21, 22 bzw. die Seitenkanten 23, 24 über.
An den Seitenkanten 23, 24 sind Rastmittel 25 des Kontaktmessers 2 vorhanden, z.B. in Form von Widerhaken-förmig hervorstehenden Spitzen. Auf die Funktion der Rastmittel 25 wird später noch näher eingegangen.
Das Kontaktmesser 2 ist dazu eingerichtet, dass ein Gabelkontakt mit Kontaktgabeln als Gegenstück darauf aufgesteckt wird. Die Kontaktgabeln kommen dann an den jeweiligen Kontaktseiten 21, 22 zur Anlage. Der Gabelkontakt wird in einer Einsteckrichtung auf das Kontaktmesser 2 gesteckt, die der Richtung des mit L_M bezeichneten Pfeils entspricht, d.h. von der Frontseite 20 her in Richtung zum Gehäuse 3 hin.
Das Kontaktmesser 2 hat dabei folgende geometrische Dimensionen:

L_M:: Länge, d.h. der Abstand zwischen der Frontseite 20 und dem Isolierstoffmaterial des Gehäuses 3.
H_M:: Breite bzw. in der Darstellung gemäß 1 auch als Höhe bezeichenbar, d.h. der Abstand zwischen den Seitenkanten 23, 24.
D_M:: Dicke, d.h. Abstand zwischen den Kontaktseiten 21, 22.

Rechts von dem Kontaktmesser 2 ist ein Berührschutzelement 1 dargestellt.
Dieses kann z.B. vollständig aus Isolierstoffmaterial gebildet sein, z.B. aus Kunststoff. Das Berührschutzelement 1 weist eine Einführöffnung 10 auf, durch die das Kontaktmesser 2 eingeführt werden kann bzw. mit dem das Berührschutzelement 1 auf das Kontaktmesser 2 aufgesteckt werden kann. Die Einführöffnung 10 ist komplementär zur äußeren Querschnittsform des Kontaktmessers 2 ausgebildet, d.h. in Schlitzform. Die Einführöffnung 10 wird vollständig umringt durch ein einführseitiges ringförmiges Schutzelement 11. Von dem einführseitigen ringförmigen Schutzelemelnt 11 erstrecken sich mehrere Längsstege 13, 14, 15, 16 nach vorne hin zu einem frontseitigen Schutzelement 12. Dieses ist als Frontsteg ausgebildet und verbindet die Längsstege 13, 14, 15, 16 wieder miteinander, so dass sich eine robuste Rahmenkonstruktion des Berührschutzelements 1 ergibt. Als Längsstege sind eine obere Schmalseitenabdeckung 13, eine untere Schmalseitenabdeckung 14 sowie mittig dazwischen in Einführrichtung verlaufend zwei Zwischenstege 15, 16 vorhanden. Die obere Schmalseitenabdeckung 13 und die untere Schmalseitenabdeckung 14 sind im Profil U-förmig und umgeben bei auf das Kontaktmesser 2 aufgestecktem Berührschutzelement dessen Seitenkanten 23, 24 U-förmig. Die Zwischenstege 15, 16 überdecken Teile der Kontaktseiten 21, 22, wobei der Zwischensteg 15 auf der Kontaktseite 21 angeordnet ist und der Zwischensteg 16 auf der gegenüberliegenden Kontaktseite 22. Zwischen den einzelnen Längsstegen 13, 14, 15, 16 sind Freiräume gebildet, die Kontaktfenster zur Kontaktierung der Kontaktseiten 21, 22 des Kontaktmessers 2 freilassen.
Wie erkennbar ist, ist damit durch das Berührschutzelement 1 im Inneren ein Aufnahmebereich für das Kontaktmesser 2 gebildet. Dieser Aufnahmebereich hat eine Längserstreckung, d.h. eine Länge LB in Einführrichtung, die geringer ist als die Länge L_M des Kontaktmessers, so dass bei aufgestecktem Berührschutzelement 1 ein Spalt oder Zwischenraum zwischen diesem und dem Gehäuse 3 des Steckverbinders verbleibt.
Die 2 zeigt einen Vertikalschnitt A-A durch einen elektrischen Steckverbinder 31, wie er in 6 dargestellt ist. Erkennbar ist in der 2 der vollständige Messerkontakt 29 mit den aus dem Gehäuse 3 herausstehenden Kontaktmesser 2. Auf das Kontaktmesser 2 ist ein Berührschutzelement 1 gemäß der vorherigen Beschreibung aufgesteckt. Das Berührschutzelement 1 weist im Bereich jeder Schmalseitenabdeckung 13, 14 im Inneren eine Vertiefung als Rastmittel 17 auf, die bei korrekt aufgestecktem Berührschutzelement 1 mit den Rastmitteln 25 des Kontaktmessers 2 zusammenwirkt und das Berührschutzelement 1 auf dem Kontaktmesser 2 fixiert. In einer optionalen Ausführung ist im Inneren der Schmalseitenabdeckung 13, 14 keine Vertiefung in Form eines Rastmittels 17 vorhanden, so dass sich das gegenüber der Seitenkante 20, 21 vorstehende Rastmittel 25 des Kontaktmessers 2 in das Isolierstoffmaterial des Berührschutzelements 1 im Inneren der Vertiefung der Schmalseitenabdeckung 13, 14 hineindrückt, wobei das Isolierstoffmaterial des Berührschutzelements 1 elastisch und/oder plastisch verformt wird.
Erkennbar ist ferner, dass das Gehäuse 3 einen nach vorne hin über das Kontaktmesser 2 hinausstehenden Gehäusebereich 30 aufweist, der eine Funktion als Berührschutz und zur mechanischen Aufnahme, Führung und Fixierung eines als Gegenstück ausgebildeten Steckverbinders, der einen oder mehrere Gabelkontakte enthält, ausgebildet ist. Der Messerkontakt 29 ist über einen rückwärtigen Abschnitt 26 in dem Gehäuse 3 fixiert. Der Messerkontakt 2 wird zusätzlich durch Rastvorsprünge 28 in dem Gehäuse 3 gehalten. Der Messerkontakt 29 weist beispielsweise drei Anschlusspins 27 auf, die an einer Unterseite des Gehäuses 3 aus diesem hervorstehen. Auf diese Weise kann der Steckverbinder 31 z.B. auf einer elektrischen Leiterplatte mittels Verlöten befestigt werden.
Die 3 und 4 zeigen das Kontaktmesser 2 mit dem aufgesteckten Berührschutzelement 1 in weiteren Ansichten. Erkennbar ist, dass der Frontsteg 12 schmaler ist als das Kontaktmesser 2, so dass ein Teil der Frontseite 20 des Kontaktmessers 2 auch in einer Ansicht von vorne sichtbar ist.
Als weitere geometrische Maße des Berührschutzelementes sind in 3 dargestellt:

D_B:: Breite der Schmalseitenabdeckungen 13, 14, die im vorliegenden Fall gleich breit sind.
D_F:: Dicke des Frontstegs 12.
H_B:: Höhe des Berührschutzelements 1, d.h. Erstreckung in vertikaler Richtung, also in Richtung der Hochachse.

Erkennbar ist, dass die Breite D_B der Schmalseitenabdeckungen 13, 14 größer ist als die Dicke D_M des Kontaktmessers 2.
Die 5 und 6 zeigen den elektrischen Steckverbinder 31 in weiteren Ansichten. Erkennbar ist, dass der elektrische Steckverbinder 31 im dargestellten Ausführungsbeispiel drei Messerkontakte mit jeweils einem Kontaktmesser 2 aufweist. Jedes Kontaktmesser 2 ist mit einem Berührschutzelement 1 versehen.
Die 7 zeigt den Steckverbinder 31 im Schnitt B-B, wie in 6 eingezeichnet ist. Erkennbar ist insbesondere das am Kontaktmesser 2 anliegende einführseitige ringförmige Schutzelement 11, der an der Frontseite 20 des Kontaktmessers 2 anliegende Frontsteg 12 sowie die in Einsteckrichtung entlang des Kontaktmessers 2 vom Frontsteg 12 hin zu dem einführseitigen ringförmigen Schutzelement 11 geführten Zwischenstege 15, 16.
Die 8 zeigt die Prüfung der Fingerberührsicherheit des Steckverbinders 31 mit den Berührschutzelementen 1 unter Verwendung eines genormten Prüffingers 4. Erkennbar ist, dass das Berührschutzelement 1 einen direkten elektrischen Kontakt des Prüffingers 4 mit einem Kontaktmesser 2 verhindert.
Die 9 zeigt den Messerkontakt 29 in der bereits erläuterten Ausführung mit einem Berührschutzelement 1. Zusätzlich ist ein Gabelkontakt 5 auf das Kontaktmesser 2 aufgesteckt. Erkennbar ist, dass der Gabelkontakt 5 paarweise ausgebildete Kontaktgabeln 6 hat, die links und rechts des Kontaktmessers, d.h. an den Kontaktseiten 21, 22, jeweils auf gleicher Höhe daran zur Anlage kommen und einen Kontakt herstellen. Die Kontaktgabeln 6 passen ohne Weiteres in die durch die Längsstege gebildeten Kontaktfenster des Berührschutzelements 1, so dass sich der Gabelkontakt 5 in gewohnter Weise mit dem Kontaktmesser 2 verbinden lässt. Insbesondere muss nicht erst das Berührschutzelement 1 abgenommen werden, um den Gabelkontakt 5 aufzustecken.
Die 10 zeigt die gleiche Anordnung wie die 9, wobei ein Gabelkontakt 5 mit einer zusätzlichen, über die Kontaktgabeln 6 geschobenen Spange 7 verwendet wird. Erkennbar ist, dass auch in dieser Ausführungsform der Gabelkontakt 5 ohne Weiteres auch bei aufgestecktem Berührschutzelement 1 mit dem Messerkontakt 29 verbunden werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012105839 A1 [0003]

Claims

Berührschutzelement (1) zum Aufstecken auf ein aus einem Isolierstoffmaterial herausragendes Kontaktmesser (2) eines Messerkontakts (29) eines elektrischen Steckverbinders (31), wobei das Berührschutzelement (1) wenigstens eine Einführöffnung (10) aufweist, mit der es von der Frontseite (20) des Kontaktmessers (2) über das Kontaktmesser (2) schiebbar ist, wobei das Berührschutzelement (1) wenigstens ein isolierendes frontseitiges Schutzelement (12) aufweist, das bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) die Frontseite (20) des Kontaktmessers (2) wenigstens zum Teil in Einsteckrichtung eines als Gegenstück zum Messerkontakt (29) ausgebildeten Gabelkontakts (5) abdeckt, wobei das Berührschutzelement (1) mehrere von dem frontseitigen Schutzelement (12) in Richtung zur Einführöffnung verlaufende Längsstege (13, 14, 15, 16) aufweist, zwischen denen Freiräume gebildet sind, die bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) auf jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktseiten (21, 22) des Kontaktmessers (2) gegenüberliegend angeordnete Kontaktbereiche des Kontaktmessers (2) freilassen, so dass ein Gabelkontakt mit einander gegenüberliegend angeordneten Kontaktgabeln (6) bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) daran elektrisch anschließbar ist, wobei das Berührschutzelement (1) als separates Bauteil ausgebildet ist, das mittels Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss an dem Kontaktmesser (2) befestigbar ist.
Berührschutzelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührschutzelement (1) ein einführseitiges ringförmiges Schutzelement (11) aufweist, das die Einführöffnung (10) geschlossen ringförmig umgibt.
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührschutzelement (1) als frontseitiges Schutzelement (12) einen Frontsteg aufweist, der eine solche Länge aufweist, dass er sich bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) im Wesentlichen über die gesamte Länge (H_M) der Frontseite (20) des Kontaktmessers (2) erstreckt.
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das frontseitige Schutzelement (12) eine geringere Breite (D_F) aufweist als die Einführöffnung (10).
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Längsstege (13, 14, 15, 16) eine obere Schmalseitenabdeckung (13) und/oder eine untere Schmalseitenabdeckung (14) vorhanden ist, die von dem frontseitigen Schutzelement (12) hin in Richtung zur Einführöffnung (10) verläuft und bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) eine jeweilige Seitenkante (23, 24) des Kontaktmessers abdeckt.
Berührschutzelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und/oder untere Schmalseitenabdeckung (13, 14) eine größere Breite (D_B) aufweist als die Einführöffnung (10).
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührschutzelement (1) als Längssteg (13, 14, 15, 16) wenigstens einen Zwischensteg (15, 16) aufweist, der im Bereich zwischen den gegenüberliegenden Seitenkanten (23, 24) des Kontaktmessers (2) von dem frontseitigen Schutzelement (12) hin in Richtung zur Einführöffnung (10) verläuft.
Berührschutzelement nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührschutzelement (1) Zwischenstege (15, 16) jeweils paarweise auf gegenüberliegenden Kontaktseiten (21, 22) des Kontaktmessers (2) aufweist, die bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) auf den jeweiligen gegenüberliegenden Kontaktseiten (20, 21) des Kontaktmessers (2) gegenüberliegend angeordnete Kontaktbereiche des Kontaktmessers (2) freilassen, so dass ein Gabelkontakt mit spiegelsymmetrisch angeordneten Kontaktgabeln (6) bei auf das Kontaktmesser (2) aufgestecktem Berührschutzelement (1) daran elektrisch anschließbar ist.
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Inneren des Berührschutzelements (1) gebildeter Aufnahmebereich für das Kontaktmesser (2) eine geringere Längserstreckung (LB) in Einsteckrichtung aufweist als die Länge (L_M), mit der das Kontaktmesser (2) aus dem Isolierstoffmaterial herausragt.
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührschutzelement (1) Rastmittel (17) aufweist, die zum Zusammenwirken mit zugeordneten Rastmitteln (25) des Kontaktmessers (2) eingerichtet sind, um das auf das Kontaktmesser (2) aufgesteckte Berührschutzelement (1) mittels einer Rastverbindung zwischen den Rastmitteln (17, 25) mechanisch zumindest in Einsteckrichtung zu fixieren.
Berührschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Berührschutzelement (1) frontseitig angeschrägt ausgebildet ist.
Elektrischer Steckverbinder (31) mit einem Steckergehäuse (3) aus Isolierstoffmaterial und wenigstens einem Messerkontakt (29), der ein aus dem Isolierstoffmaterial herausragendes Kontaktmesser (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berührschutzelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf das Kontaktmesser (2) aufgesteckt und mittels Form-, Kraft- und/oder Stoffschluss an dem Kontaktmesser (2) befestigt ist.