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Die Erfindung betrifft eine berührgeschützte Kontaktanordnung für elektrische Steckverbinder und einen elektrische Steckverbinder.
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Berührgeschützte Kontaktanordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Kontaktanordnungen weisen Stiftkontaktelemente für einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere einen Hochstrom- und/oder Hochspannungssteckverbinder auf, die beispielsweise zum Anschließen eines elektrischen Systems eines Automobils an dessen Batterie bzw. Akkumulator dienen. Bei Elektro- bzw. Hybridfahrzeugen, die ganz oder teilweise durch elektrischen Strom angetrieben sind, werden sehr große Ströme und/oder Spannungen über die Steckerelemente und somit die darin verbauten Steckkontakte übertragen.
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Aufgrund der hohen Ströme und/oder Spannungen werden besonders hohe Sicherheitsanforderungen an die Steckerverbinder gestellt. So ist beispielsweise vorgeschrieben, dass die Kontaktelemente auf Schutz gegen Berührung durch einen menschlichen Finger geschützt sein müssen. Für eine entsprechende Prüfung ist ein genormter Prüffinger vorgesehen, der eine menschliche Fingerkuppe simulieren soll und mit einer vorgeschriebenen Prüfkraft gegen Abschnitte bzw. Öffnungen des Steckverbinders gedrückt wird, über welche die Stiftkontakte zugänglich sind, ohne dass er dabei mit stromführenden Abschnitten der Stiftkontakte in Berührung kommen darf. Daher werden elektrische Stiftkontakte mit einem Berührschutz versehen, der einen direkten Zugriff auf die stromführenden Abschnitte der Stiftkontakte mit einem Finger verhindert.
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Ziel der Erfindung ist es, einen besonders robusten Fingerschutz zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße berührgeschützte Kontaktanordnung für elektrische Steckverbinder gelöst, mit einem elektrischen Stiftkontakt, der an zwei Seiten und an seinem freien Ende von einem elektrisch isolierenden Berührschutz mit zwei Schenkeln und eines die beiden Schenkel verbindenden Verbindungsabschnitt abgedeckt ist und wobei die zwei Seiten des Stiftkontaktes wenigstens abschnittsweise in zwei seitliche Ausnehmungen der Schenkel des Berührschutzes aufgenommen sind.
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Des Weiteren wird diese Aufgabe durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder für einen Hochstrom-und/oder Hochspannungsstecker, mit wenigstens einer erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung gelöst.
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Die Lösungen haben den Vorteil, dass der Stiftkontakt von dem Berührschutz umrahmt ist, wodurch die Seiten und das freie Ende des Stiftkontaktes vor einer Berührung durch einen Finger geschützt sind. Da die Seiten des Stiftkontaktes wenigstens abschnittsweise in zwei seitliche Ausnehmungen der Schenkel des Berührschutzes aufgenommen sind, kann ein hoher Überlapp zwischen dem Berührschutz und dem Stiftkontakt erreicht werden. Daher weist die erfindungsgemäße berührgeschützte Kontaktanordnung eine hohe Robustheit auf. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist keine hohe Überlappung zwischen dem freien Ende des Stiftkontaktes und dem Verbindungsabschnitt notwendig, um den Stiftkontakt sicher im Berührschutz zu halten. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Verbindungsabschnitt zu optimieren und robuster zu gestalten.
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Im Folgenden sind Weiterbildungen der Erfindung angeführt. Die einzelnen Weiterbildungen sind unabhängig voneinander kombinierbar und jeweils für sich betrachtet vorteilhaft.
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Bei dem elektrischen Stiftkontakt kann es sich vorzugsweise um einen Flachkontakt handeln. Die Flachkontakte haben den Vorteil, dass sie in der Regel in zwei verschiedenen Steckrichtungen bzw. bei abgewinkelten (90°) und geraden (180°) Steckverbinder eingesetzt werden können.
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Die zwei Seiten des Stiftkontaktes können sich gegenüber liegen und vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sein. Dadurch weist der Stiftkontakt einen symmetrischen Aufbau auf, z.B. mit einer rechteckigen Form. Der Berührschutz kann dabei eine im Wesentlichen U-förmige Kontur aufweisen und kann das freie Ende des Stiftkontaktes sowie die Seiten vom freien Ende bis zu einer vom freien Ende gegenüberliegenden Basis umrahmen.
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Der Berührschutz kann beispielsweise an den Stiftkontakt angespritzt, angegossen oder sonst wie ausgeformt werden.
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Der Berührschutz und der Stiftkontakt können gemäß einer alternativen Ausgestaltung lösbar miteinander verbunden sein.
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Der elektrische Stiftkontakt kann in die zwei seitlichen Ausnehmungen der Schenkel des Berührschutzes in einer Steckrichtung eingeschoben sein, wobei die Ausnehmungen hierbei als Führung für den Stiftkontakt wirken und somit das Verbinden des Stiftkontaktes mit dem Berührschutz erleichtert werden.
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Vorzugsweise können der Stiftkontakt und der Berührschutz komplementär zueinander ausgestaltet sein. Dadurch kann der Stiftkontakt formschlüssig vom Berührschutz aufgenommen werden und es entstehen keine großen Abstände zwischen Berührschutz und Stiftkontakt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das freie Ende des Stiftkontaktes im Wesentlichen konvex gewölbt sein und in einer im Wesentlichen konkaven, insbesondere komplementären Ausnehmung des Verbindungsabschnittes aufgenommen und/oder eingeschoben sein. Durch die konvexe Wölbung verjüngt sich das freie Ende des Stiftkontaktes in einem stumpfen Winkel. Die Wölbung kann parallel zu voneinander abgewandten Seitenflächen der Seiten vom Stiftkontakt verlaufen. Aufgrund des stumpfen freien Endes kann der Stiftkontakt mit einem geringen Überlapp von der Ausnehmung des Verbindungsabschnittes aufgenommen sein. Durch die wenigstens abschnittsweise Aufnahme der Seiten in die seitlichen Ausnehmungen kann bereits eine besonders robuste Verbindung zwischen Berührschutz und Stiftkontakt geschaffen werden. Folglich ist ein hoher Überlapp zwischen dem freien Ende und dem Verbindungsabschnitt zu erzeugen nicht notwendig. Das freie Ende muss nicht tief in die Aufnahme des Verbindungsabschnittes eingetaucht werden und eine vorragende sich quer zur Steckrichtung erstreckende Kante zwischen Stiftkontakt und Verbindungsabschnitt kann verhindert werden.
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Die konvexe Wölbung kann durch eine in einem stumpfen Winkel verlaufende Verjüngung erzeugt werden.
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Durch die konvexe Wölbung vom freien Ende des Stiftkontaktes und die komplementäre konkave Ausnehmung des Verbindungsabschnittes kann der Stiftkontakt möglichst passgenau in die Ausnehmung eingesteckt werden. Der Abstand zwischen dem freien Ende und einer zum freien Ende gewandten Fläche der Ausnehmung des Verbindungsabschnittes kann kleiner als 0,4 mm, insbesondere kleiner als 0,2 mm sein. Daher entsteht keine, insbesondere quer zur Steckrichtung vorragende Kante zwischen Stiftkontakt und Verbindungsabschnitt, an der ein zum Stiftkontakt komplementärer Gegenkontakt beim Einstecken und/oder Ausstecken abreiben und beschädigt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die berührgeschützte Kontaktanordnung einen Formschluss quer zu einer sich zwischen den Seiten des Stiftkontaktes erstreckenden Kontaktfläche zwischen Stiftkontakt und Berührschutz aufweisen. Durch den Formschluss wird eine robuste und sichere Verbindung zwischen Stiftkontakt und Berührschutz erzeugt, wodurch ein Abrutschen des Berührschutzes vom Stiftkontakt, beispielsweise durch eine Krafteinwirkung quer zur Kontaktfläche, verhindert werden kann.
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Der Formschluss zwischen Stiftkontakt und Berührschutz kann am freien Ende des Stiftkontaktes zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Stiftkontakt und/oder an den Ecken angeordnet sein. Vorzugsweise kann der Formschluss durch die in den seitlichen Ausnehmungen aufgenommenen Abschnitte der Seiten des Stiftkontaktes erzeugt sein. Dabei kann der Formschluss in Form einer Feder-Nut-Verbindung, insbesondere einer Spundung, erzeugt sein, bei der die von den seitlichen Ausnehmungen aufgenommenen Abschnitte der Seiten mit einem zu den seitlichen Ausnehmungen komplementären Profil versehen sind.
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Die seitlichen Ausnehmungen können in der vom Verbindungsabschnitt und jeweiligem Schenkel gebildeten Ecke angeordnet sein. Dadurch kann eine robuste Verbindung zwischen Berührschutz und Stiftkontakt erschaffen werden, bei der verhindert wird, dass der Berührschutz durch eine Belastung quer zur Kontaktfläche vom Stiftkontakt abrutscht und die elektrisch leitenden Kontaktelemente des Stiftkontaktes somit nicht mehr berührgesichert sind.
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Die seitlichen Ausnehmungen können sich gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung von der vom Verbindungsabschnitt und jeweiligem Schenkel gebildeten Ecke vom Verbindungsabschnitt weg entlang dem Schenkel erstrecken. Die seitliche Ausnehmung kann sich bis zum vom Verbindungsabschnitt abgewandten Ende des Schenkels erstrecken. Mit steigender Länge der seitlichen Ausnehmungen kann die Überlappung zwischen Berührschutz und Stiftkontakt zunehmen, wodurch eine mechanisch robuste Verbindung zwischen Berührschutz und Stiftkontakt geschaffen wird.
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Vorzugsweise kann die seitliche Ausnehmung jedoch in der vom Verbindungsabschnitt und jeweiligen Schenkel gebildeten Ecke angeordnet sein und nicht bis zum vom Verbindungsabschnitt abgewandten Ende des Schenkels verlaufen. Die Überlappung in den seitlichen Aufnahmen kann dabei ausreichend groß sein, sodass der Berührschutz eine Prüfkraft von zumindest 30 N standhält und somit die Vorgaben einer Prüfnorm einer Kfz-Hochvolt Kontaktierung, beispielsweise der LV-215, unter verschärften Anforderungen erfüllt. Weiterhin kann dadurch verhindert werden, dass die Überlappung zwischen Berührschutz und Stiftkontakt zu groß ist, sodass beim Zusammenstecken mit einem zum Stiftkontakt kompatiblen Gegenstecker der Gegenstecker zu sehr auf dem Berührschutz aufliegt und die Kontaktfläche des Stiftkontaktes nicht mehr ausreichend kontaktiert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann wenigstens eine seitliche Ausnehmung zwischen zwei in Richtung zum anderen Schenkel vorragenden Seitenwänden der Schenkel angeordnet sein.
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Die Seitenwände können insbesondere durch einen in der vom Verbindungsabschnitt und Schenkel gebildeten Ecke angeordneten Absatz geformt sein, der mit einer parallel zum Schenkel verlaufenden Nut versehen ist. Somit ist ein einfach zu realisierender Aufbau möglich, bei dem die Seiten des Stiftkontaktes zumindest abschnittsweise in die seitlichen Ausnehmungen eingeschoben und/oder aufgenommen werden können.
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Die in Richtung zum anderen Schenkel vorragenden Seitenwände und/oder der Absatz können starr oder gar stoffschlüssig mit dem Schenkel verbunden sein. Vorzugsweise, können die Seitenwände und/oder der Absatz monolithisch mit dem Schenkel verbunden sein. Eine monolithische Bauweise hat den Vorteil, dass die Seitenwände und/oder der Absatz zusammen mit den Schenkeln in einem Arbeitsschritt ausgeformt, beispielsweise spritzgegossen werden können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Berührschutz monolithisch Ausgestaltet sein, um eine möglichst einfache und schnelle Produktion zu gewährleisten.
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Der Berührschutz kann aber auch modular aus separaten Teilen aufgebaut sein, beispielsweise können die Schenkel vom Verbindungsabschnitt entfernbar sein, sodass bei einer Beschädigung der Berührschutz schnell und einfach wieder repariert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung können von der seitlichen Ausnehmung abgewandte Außenflächen der Seitenwände mit jeweils einer Kontaktfläche in Flucht sein. Bevorzugt können die Außenflächen flächenbündig mit der jeweiligen Kontaktfläche angeordnet sein. Dadurch wird gewährleistet, dass die berührgeschützte Kontaktanordnung planar angeordnet ist, sodass ein zum Stiftkontakt komplementärer Gegenkontakt nicht von den Seitenflächen von der Kontaktfläche weg angehoben wird und die Kontaktfläche optimal kontaktieren kann. Weiterhin kann somit verhindert werden, dass beim Ausstecken des Gegenkontaktes der Gegenkontakt an einer Kante der Seitenflächen abgerieben wird, wodurch eine Beschichtung des Gegenkontaktes sowie die Seitenwände beschädigt werden können. Somit kann eine verschleißfeste berührgeschützte Kontaktanordnung erzeugt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Seitenwände zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flächenbündig zum Verbindungsabschnitt angeordnet sein.
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Dadurch kann verhindert werden dass es beim Einstecken oder Ausstecken eines Gegenkontaktes eine Kante am Berührschutz gibt, die überwunden werden muss. Daher stößt der Gegenkontakt, beispielsweise mit einer Kontaktfeder, nicht auf einen harten Widerstand, der den Gegenkontakt beschädigen und die Beschichtung vom Gegenkontakt abreiben kann.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die lichte Weite zwischen den Außenflächen der Seitenwände geringer sein als eine Wandstärke der Schenkel senkrecht zur Kontaktfläche. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Schenkel trotz einer elastischen Verformung quer zur Kontaktfläche die Seiten des Stiftkontaktes weiterhin umrahmt.
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Die Seitenwände können einen Querschnitt, insbesondere einen Querschnitt senkrecht zur Kontaktfläche, des Stiftkontaktes zu einen Gesamtquerschnitt komplettieren, der in Form und Größe dem Gesamtquerschnitt des Stiftkontakts in einem Bereich entspricht, in der der Stiftkontakt zwischen den Schenkeln angeordnet ist, die Seiten jedoch nicht in einer seitlichen Ausnehmung aufgenommen sind, wodurch eine einfache Form der berührgeschützten Kontaktanordnung gewährleistet wird.
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Die Seitenwände können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zumindest abschnittsweise die Kontaktfläche überdecken. Dadurch ergibt sich ein hoher Überlappungsbereich zwischen den Seitenwänden und dem Stiftkontakt, wodurch eine hohe Steifigkeit der berührgeschützten Kontaktanordnung erreicht werden kann. Eine möglichst hohe Steifigkeit der berührgeschützten Kontaktanordnung hilft, elastische Verformungen zu vermeiden, wenn beispielsweise ein Prüffinger am Berührschutz anliegt und eine Biegekraft ausübt. Eine möglichst hohe Steifigkeit der berührgeschützten Kontaktanordnung trägt dazu bei, dass an einem diesen beinhaltenden Steckverbinder für den Berührschutz vorgesehene Maße und Toleranzen eingehalten werden können.
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Der Stiftkontakt kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung zu den seitlichen Ausnehmungen komplementäre Aussparungen aufweisen. Die Aussparung kann an zumindest einer Seite, bevorzugt jedoch an jeder Seite angeordnet sein und kann z.B. durch Umformen, Fräsen oder ähnliches erzeugt werden. Die seitlichen Ausnehmungen können beispielsweise eine V-förmige Nut aufweisen und die komplementären Aussparungen können als Feder dienen, um den Formschluss zwischen Berührschutz und Stiftkontakt quer zur Kontaktfläche zu erzeugen. Die Aussparungen können bevorzugt in den vom freien Ende und Seiten gebildeten Ecken angeordnet sein und sich parallel zu den seitlichen Ausnehmungen vom freien Ende weg erstrecken.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die lichte Weite der seitlichen Ausnehmungen, insbesondere zwischen den Seitenwänden, in der Richtung vom Verbindungsabschnitt weg zumindest abschnittsweise zunehmen. Dadurch kann eine Führung geschaffen werden, mit der der Kontaktstift beim Einschieben in seitlichen Ausnehmungen geführt wird. Somit können Abweichungen in der Ausrichtung des Stiftkontaktes zum Berührschutz beim Einschieben ausgeglichen werden.
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Der erfindungsgemäße elektrische Steckverbinder kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ein Gehäuse aufweisen, welches starr oder gar stoffschlüssig mit dem Berührschutz verbunden ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung können der Berührschutz und das Gehäuse einstückig miteinander verbunden sein. Dadurch ist es möglich, dass der Berührschutz und das Gehäuse im Wesentlichen gleichzeitig in einem Arbeitsschritt ausgeformt, z.B. spritzgegossen, werden können.
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Alternativ dazu kann der Berührschutz ein separates Teil sein, welches bei Gebrauch auf den Stiftkontakt aufgesteckt werden kann. Hierzu kann der Berührschutz wenigstens ein Rastmittel aufweisen, welches in wenigstens einer komplementären Rastöffnung des Stiftkontaktes einrasten kann und eine Bewegung parallel und/oder antiparallel zu einer Steckrichtung verhindert. Durch die separate Bauweise kann der Berührschutz bei Beschädigung leicht und schnell ausgetauscht werden.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren exemplarisch näher beschrieben. In den Figuren sind Elemente, die einander hinsichtlich Aufbau und/oder Funktion entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die bei den einzelnen Ausführungsbeispielen gezeigte und beschriebene Merkmalskombination dient lediglich zur Erläuterung. Nach Maßgabe der obigen Ausführungen kann auf ein Merkmal eines Ausführungsbeispiels verzichtet werden, wenn es auf dessen technischen Effekt bei einer bestimmten Anwendung nicht ankommt. Umgekehrt kann nach Maßgabe der obigen Ausführungen bei einem Ausführungsbeispiel ein weiteres Merkmal hinzugefügt werden, wenn dessen technischer Effekt für eine bestimmte Anwendung vorteilhaft oder notwendig sein sollte.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Steckverbinders;
- 2 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung;
- 3 eine weitere schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung aus 2;
- 4 eine schematische Perspektivansicht eines Berührschutzes einer erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung; und
- 5 eine schematische Perspektivansicht eines Stiftkontaktes einer erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung.
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Zunächst wird mit Bezug auf 1 ein mit einer erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung 1 versehener Steckverbinder 2 beschrieben.
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Der Steckverbinder 2 weist ein Gehäuse 3 auf, das nach Art einer Stiftwanne ausgestaltet ist.
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Der Steckverbinder 2 ist mit zwei nebeneinander angeordneten Kontaktanordnungen 1 mit einem Stiftkontakt 4, der als sogenannter Flachkontakt ausgeformt ist, und einem Berührschutz 5, der mit dem Gehäuse 3 einstückig als monolithisches Bauteil ausgeformt ist, beispielsweise durch Spritzgießen, versehen.
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Das Gehäuse 3 ist mit Schlitzöffnungen 6 versehen, durch die die Stiftkontakte 4 in einer Steckrichtung S eingeschoben werden können.
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Ein Berührschutz 5 ist im Wesentlichen U-förmig gestaltet, mit zwei Schenkeln 8, die von einem Verbindungsabschnitt 10 miteinander verbunden sind.
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Die Schenkel 8 sind mit ihren vom Verbindungsabschnitt 10 abgewandten Ende mit dem Gehäuse 3 verbunden und begrenzen die Schlitzöffnung 6 seitlich, so dass bei eingestecktem Stiftkontakt 4 ein freies Ende 11 und sich vom freien Ende 11 bis zur Schlitzöffnung 6 erstreckende Seiten 12 vom Berührschutz 5 abgedeckt sind.
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Das Gehäuse 3 weist weiterhin jeweils einen eine Kontaktanordnung 1 umgebenden Kragen 13 aus elektrisch isolierendem Material auf, der die Kontaktanordnung 1 überragt und verhindert, dass ein menschlicher Finger elektrisch leitende Kontaktflächen 14 des Stiftkontakts 4, die von der Schlitzöffnung 6, dem freien Ende 11 und den Seiten 12 begrenzt sind, berührt.
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Im Folgenden wird die erfindungsgemäße berührgeschützte Kontaktanordnung 1 mit Bezug auf die 2 bis 5 näher erläutert.
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In 2 und 3 ist die berührgeschützte Kontaktanordnung 1 jeweils in einer schematischen Schnittansicht dargestellt. In 4 und 5 ist ein Berührschutz 5 bzw. ein Stiftkontakt 4 einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 1 in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt.
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Die berührgeschützte Kontaktanordnung 1 erstreckt sich in einer Längsrichtung X, einer Querrichtung Y und einer Höhenrichtung Z, die gemeinsam ein kartesisches Koordinatensystem aufspannen. In der Höhenrichtung Z ist die berührgeschützte Kontaktanordnung 1 in einer Steckrichtung S mit einem Gegenkontakt (nicht gezeigt) zusammensteckbar.
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Die Kontaktanordnung 1 weist einen elektrisch isolierenden Berührschutz 5 und einen Stiftkontakt 4 in Form eines Flachkontaktes auf. Der Stiftkontakt 4 ist an seinen den Stiftkontakt 4 in Längsrichtung X begrenzenden Seiten 12 und an seinem in Höhenrichtung Z liegendem freien Ende 11 vom Berührschutz 5 abgedeckt. Die Seiten 12 des Stiftkontaktes 4 sind von jeweils einem Schenkel 8 abgedeckt. Das freie Ende 11 ist von einem die Schenkel 8 verbindenden Verbindungsabschnitt 10 abgedeckt.
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Der Stiftkontakt 4 ist mit parallel zueinander angeordneten, sich zwischen den Seiten 12 entlang der Höhenrichtung Z und Längsrichtung X erstreckenden Kontaktflächen 14 versehen, die von einem zum Stiftkontakt 4 kompatiblen Gegenkontakt kontaktiert werden können.
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Der Berührschutz 5 verhindert, dass eine Person mit seinem Finger die elektrisch leitenden Kontaktstellen des Stiftkontaktes 4 unabsichtlich berühren kann.
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Um auch bei einer Krafteinwirkung auf den Berührschutz 5 und/oder dem Stiftkontakt 4 zu verhindern, dass der Berührschutz 5 nicht mehr die Seiten 12 abdeckt, weisen die Schenkel 8 eine Wandstärke 15 quer zur Kontaktfläche 14 auf, die größer ist als die Breite des Stiftkontaktes 4 in Querrichtung Y.
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Es ist notwendig, dass die Kontaktanordnung 1 eine hohe mechanische Steifigkeit aufweist, sodass eine elastische Verformung der Kontaktanordnung 1 verhindert wird, wenn beispielsweise eine Biegekraft am Berührschutz 5 anliegt und eine Biegekraft auf die Kontaktanordnung 1 ausübt. Hierfür sind die Seiten 12 in ihren vom freien Ende 11 und den jeweiligen Seiten 12 gebildeten Ecken 18 in seitliche Ausnehmungen 20 des Berührschutzes 2 aufgenommen und/oder eingeschoben.
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Die seitlichen Ausnehmungen 20 sind durch in Richtung zum gegenüberliegenden Schenkel 8 vorragende Seitenwände 22, die die seitlichen Ausnehmungen 20 in Querrichtung Y begrenzen, gebildet. Die Seitenwände 22 sind in vom Verbindungsabschnitt 10 und jeweiligen Schenkel 8 gebildeten Ecken 24 angeordnet.
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Die seitlichen Ausnehmungen 20 weisen die Form einer im Wesentlichen V-förmigen Nut auf, die im Wesentlichen komplementär zu einer Aussparung 26 an den Seiten 12 des Stiftkontaktes 4 ausgestaltet ist. Durch die seitlichen Ausnehmungen 20 ergibt sich bei einer kompakt angeordneten berührgeschützten Kontaktanordnung 1 ein hoher Überlapp 28 zwischen dem Berührschutz 5 und dem Stiftkontakt 4.
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Daher weist die Kontaktanordnung 1 einen Formschluss in Richtung quer zur Kontaktfläche 14 zwischen Stiftkontakt 4 und Berührschutz 5 in Form einer Spundung auf, bei der die Feder durch die Aussparung 26 an den Seiten 12 des Stiftkontaktes 4 und die Nut von der seitlichen Ausnehmung 20 des Berührschutzes gebildet sind.
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Der Stiftkontakt 4 kann in Steckrichtung S in den Berührschutz 5, der im Wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweist, eingeschoben werden. Hierbei werden die Aussparungen 26 in die jeweilige seitliche Ausnehmung 20 eingeschoben und aufgenommen. Zum Führen und Ausrichten des Stiftkontaktes 4 während dem Einschieben verbreitern sich die seitlichen Ausnehmungen 20 graduell in Längsrichtung X am vom Verbindungsabschnitt 10 abgewandten Ende. In der dadurch entstehenden Führung 30 kann die Aussparung 26 beim Einschieben in Steckrichtung S zentriert werden und ein Fehlstecken vermieden werden.
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Die Seitenwände 22 überdecken den Stiftkontakt 4 im Bereich der Aussparungen 26 quer zur Kontaktfläche 14, wobei die von den seitlichen Ausnehmungen 20 abgewandten Außenflächen 32 der Seitenwände 22 mit der Kontaktfläche 14 in Flucht sind. Vorzugsweise können die Außenflächen 32 flächenbündig mit den Kontaktflächen 14 angeordnet sein. Dadurch wird verhindert, dass der Gegenkontakt beim Ein- und/oder Ausstecken an einer quer zur Steckrichtung S verlaufenden Kante der Seitenwände 22 auf einen Widerstand stößt und dabei beschädigt wird.
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Das freie Ende 11 des Stiftkontaktes 4 ist konvex gewölbt und in einer im Wesentlichen komplementären konkaven Ausnehmung 34, die sich entlang des Verbindungsabschnittes 10 zwischen zueinander gewandten Seiten der Schenkel 8 erstreckt, aufgenommen. Das konvex gewölbte freie Ende 11 ist durch eine stumpfe Fase 38, die in einer planen von der Längsrichtung X und Querrichtung Y aufgespannten Ebene liegenden Stirnseite 40 münden, gebildet.
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Da der Stiftkontakt 4 in den seitlichen Ausnehmungen 20 aufgenommen ist, und dadurch bereits die notwendige Steifigkeit der Kontaktanordnung 1 gewährleistet wird, ist es nicht mehr notwendig, das freie Ende 11 in den Verbindungsabschnitt 10 einschieben zu müssen. Daher kann der Stiftkontakt 4 idealerweise passgenau, oder zumindest mit einem geringen Abstand von weniger als 0,4 mm, insbesondere weniger als 0,2 mm zwischen dem freien Ende 11 und Wand der Ausnehmung 34, in die Ausnehmung 34 des Verbindungsabschnittes 10 eingeschoben werden. Somit wird verhindert, dass eine Kante 35 beim Übergang zwischen Kontaktfläche 14 und Verbindungsabschnitt 10 in Querrichtung 4 von der Kontaktfläche 14 übersteht, an der Gegenkontakt abreibt beim Ein- und/oder Ausstecken. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Lücke 36 zwischen der Kontaktfläche 14 und einer von der Ausnehmung 34 in Querrichtung Y beim Übergang in Steckrichtung S vom Stiftkontakt 4 zum Verbindungsabschnitt 10 vernachlässigbar klein, sodass der Gegenkontakt nicht beschädigt wird.
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Im Gegensatz zu bereits bekannten berührgeschützten Kontaktanordnungen 1, bei denen der Formschluss zwischen Stiftkontakt 4 und Berührschutz 5 am Verbindungsabschnitt 10 gebildet wird, muss das freie Ende 11 bei der erfindungsgemäßen berührgeschützten Kontaktanordnung 1 nicht stark mit dem Verbindungsabschnitt 10 überlappen. Daher können das freie Ende 11 und die Ausnehmung 34 in Höhenrichtung Z kleiner dimensioniert sein. Bei bereits bekannten berührgeschützten Kontaktanordnungen 1 verjüngt sich das freie Ende 11 in einem spitzen Winkel, damit das freie Ende 11 tief in die Ausnehmung 34 des Verbindungsabschnittes 10 eintauchen kann und somit ein starker Formschluss zwischen Stiftkontakt 4 und Berührschutz 5 entsteht. Nachteilig dabei ist vor allem, dass die Lücke 36 größer ist und der Gegenkontakt beim Ein- und/oder Ausstecken an der Kante 35 abgeschliffen wird. Dadurch verringert sich die Anzahl der möglichen Steckzyklen und der Verschleiß des Steckverbinders und des Gegenkontaktes ist höher.
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Die Außenflächen 32 der Seitenwände 22 sind flächenbündig zu den jeweiligen von der Ausnehmung 34 in Querrichtung Y abgewandten Außenflächen 36 des Verbindungsabschnittes 10 angeordnet und sind in Flucht mit den Kontaktflächen 14. Dadurch entsteht keine hervorstehende Kante beim Übergang zwischen Stiftkontakt 4 und Berührschutz 5, bei der ein Gegenkontakt beim Ein- und/oder Ausstecken abreiben kann.
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Weiterhin komplettieren die Seitenwände 22 einen Querschnitt des Stiftkontakts zu einem Gesamtquerschnitt 40, der in Form und in Größe dem Gesamtquerschnitt 42 des Stiftkontakts 4 in einem in Höhenrichtung Z tiefer liegenden Bereich entspricht, in der der Stiftkontakt 4 zwischen den Schenkeln 48 angeordnet ist, die Seiten 12 jedoch nicht in einer seitlichen Ausnehmung 20 angeordnet sind.
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Durch die erfindungsgemäße berührgeschützte Kontaktanordnung 1 kann somit ein Steckverbinder erzeugt werden, mit einer robusten berührgeschützten Kontaktanordnung 1, bei der hohe Biegekräfte ausgehalten werden können und der Verschleiß der Kontaktanordnung 1 sowie des Gegensteckers vermieden werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kontaktanordnung
- 2
- Steckverbinder
- 3
- Gehäuse
- 4
- Stiftkontakt
- 5
- Berührschutz
- 6
- Schlitzöffnung
- 8
- Schenkel
- 10
- Verbindungsabschnitt
- 11
- freies Ende
- 12
- Seite
- 13
- Kragen
- 14
- Kontaktfläche
- 15
- Wandstärke
- 18
- Ecken des Stiftkontaktes
- 20
- seitliche Ausnehmungen
- 22
- Seitenwände
- 24
- Ecken
- 26
- Aussparung
- 28
- Überlapp
- 30
- Führung
- 32
- Außenfläche
- 34
- Ausnehmung
- 35
- Kante
- 36
- Lücke
- 38
- Außenfläche
- 40
- Gesamtquerschnitt
- 42
- Gesamtquerschnitt
- 48
- Schenkel
- S
- Steckrichtung
- X
- Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
- Z
- Höhenrichtung
