EP2418743A1 - Stecker - Google Patents

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EP2418743A1
EP2418743A1 EP11005709A EP11005709A EP2418743A1 EP 2418743 A1 EP2418743 A1 EP 2418743A1 EP 11005709 A EP11005709 A EP 11005709A EP 11005709 A EP11005709 A EP 11005709A EP 2418743 A1 EP2418743 A1 EP 2418743A1
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EP
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plug
contact pin
base body
lateral surface
insulating body
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Markus Lubeley
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Mennekes Elektrotechnik GmbH and Co KG
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Mennekes Elektrotechnik GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/04—Pins or blades for co-operation with sockets

Definitions

  • the invention relates to a plug according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention further relates to an insulating body for attachment to a contact pin of a plug according to claim 10.
  • plugs and sockets When manufacturing electrical plugs and sockets, strict regulations must be observed to protect operating personnel. For example, DIN VDE 0620-1: 2010-01 stipulates that sockets must be designed in such a way that after connection and installation, as in normal use, active parts, even after removing parts, are removed without the use of a tool can not be touched. Active parts of plugs may not be touched when the plug is partially or completely inserted into the socket. According to EN 60309-1: 1999, plugs and sockets must be so constructed that, after connection, the parts of sockets and couplers which are active under normal conditions of use and active parts of plugs and connectors that are partially or fully engaged with the complementary parts are not can be touched.
  • contact pins of a plug recessed near the plug housing in order to avoid direct contact by a person.
  • the contact pin with a Insulating to provide, whereby an additional insulation against direct contact is achieved.
  • an arc may form between the contact pin and the socket contact, which can lead to conductive contamination, in particular in the form of soot or metal vapor deposits on the insulating cap.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the invention has for its object to provide a plug for an electrical connector or plug-in device in which the basic insulation is improved. According to the invention, this object is solved by the features of claim 1.
  • a plug for an electrical connector in which the basic insulation is improved. Due to the design of the insulating body as a base body, on the lateral surface of which at least one circumferential web is formed, a high tracking resistance is effected.
  • the creep resistance characterizes the insulation resistance of the surface (creepage distance) of insulating materials, in particular under the influence of moisture and impurities. It defines the maximum leakage current which may be set under standardized test conditions in a defined test arrangement.
  • the base body is rotationally symmetrical, in particular in the form of a cylinder or a cone.
  • a good alignment of the insulating body is effected on the usually cylindrical contact pins.
  • the outer contour of the jacket surface provided with the webs is conical.
  • the at least one circumferential ridge in the manner of a thread around the lateral surface of the base body is arranged to extend.
  • a mushroom head of this type is circumferentially formed on the base body at the free end opposite the contact pin. As a result, a deposit of impurities on the free end of the insulating body is counteracted.
  • the insulating body at its end facing the contact pin on a connection body for attachment to the contact pin.
  • the connection body may be formed by a threaded bolt or a locking body.
  • glue the insulating body to the contact pin or to inject this to the contact pin under positive engagement it is also possible to glue the insulating body to the contact pin or to inject this to the contact pin under positive engagement.
  • the present invention is further based on the object to provide an insulating body for attachment to a contact pin of a plug for an electrical connector, through which the basic insulation is improved.
  • this object is achieved by an insulating body with the features of claim 10.
  • the insulating body made of plastic, preferably made of polyamide.
  • the selected as an exemplary connector 1 consists essentially of a connector housing 2, which receives pins 3, which are provided with insulating 4.
  • FIG. 1 is a corresponding with the plug 1 socket 7 shown.
  • the plug housing 2 is designed substantially as a hollow cylindrical molded plastic part. Within the plug housing 2 sleeve-shaped dome 21 are still arranged for receiving contact pins 3.
  • the structure of a contact pin 3 is shown schematically in FIG FIG. 4 shown.
  • the contact pin 3 is substantially cylindrical.
  • a base 31 is integrally formed on the contact pin 3, to which a wire terminal 32 connects for connection of an electric cable. His the wire terminal 32 opposite end is inserted into the contact pin 3, a threaded bore 33 for receiving an insulating body 4.
  • the contact pin 3 is made of brass.
  • the insulating body 4 is formed in the embodiment by a substantially frusto-conical base body 41, to which in the embodiment spaced from each other three circumferential webs 42 are integrally formed. At its diameter-tapered end, a mushroom head 43 projecting circumferentially on the insulating body 4 continues to be formed. At its end opposite the mushroom head 43, a threaded bolt 44 for screwing into the threaded bore 33 of a contact pin 3 is integrally formed on the base body 41.
  • the insulating body 4 is made of polyamide as a plastic injection molded part.
  • FIG. 3 schematically the arrangement of a contact pin 3 within a dome 21 of the connector housing 2 is shown.
  • the base 31 of the contact pin 3 is mounted in an integrally formed below the dome 21 receptacle 22, wherein the contact pin 3 passes through the bottom of the dome 21 and is centrally located within the dome 21, that arranged on the contact pin 3 4 of the insulator free end of the mandrel 21 is positioned back, so that the metallic portion of the contact pin 3 is not touched from the outside.
  • a control contact 5 is shown, which serves for example for signaling the presence of an inserted plug 1 to a control unit.
  • a protective contact 6 is arranged, which is mounted as it were in a receptacle 22 of the plug housing 2 and protrudes into the dome 21.
  • the protective contact 6 serves to protect against indirect contact (error protection).

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  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stecker, umfassend ein Steckergehäuse mit wenigstens einem innerhalb des Steckergehäuses angeordneten Kontaktstift, der mit einem Berührungsschutz versehen ist. Der Berührungsschutz ist durch einen auf den wenigstens einen Kontaktstift (3) aufgebrachten Isolierkörper (4) gebildet, umfassend einen Basiskörper (41), auf dessen Mantelfläche wenigstens ein umlaufender Steg (42) angeformt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Isolierkörper (4) zur Befestigung an einem Kontaktstift (3) eines Steckers (1), mit einem Basiskörper (41), auf dessen Mantelfläche wenigstens ein umlaufender Steg (42) angeformt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stecker nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Isolierkörper zur Befestigung an einem Kontaktstift eines Steckers nach dem Patentanspruch 10.
  • Bei der Herstellung von elektrischen Steckern und Steckdosen sind zum Schutz von bedienenden Personen strenge Vorschriften zu beachten. So ist in der DIN VDE 0620-1:2010-01 festgelegt, dass Steckdosen so konstruiert sein müssen, dass nach Anschluss und Montage, wie im bestimmungsgemäßen Gebrauch, aktive Teile, auch nach dem Entfernen von Teilen, die ohne Gebrauch eines Werkzeugs entfernt werden können, nicht berührbar sind. Aktive Teile von Steckern dürfen nicht berührbar sein, wenn der Stecker teilweise oder vollständig in die Steckdose eingeführt ist. Gemäß der EN 60309-1:1999 müssen Steckvorrichtungen so gebaut sein, dass nach ihrem Anschluss die im bestimmungsgemäßen Gebrauch aktiven Teile von Steckdosen und Kupplungen sowie aktive Teile von Steckern und Gerätesteckern, die sich teilweise oder voll im Eingriff mit den komplementären Teilen befinden, nicht berührbar sind. Außerdem darf es nicht möglich sein, Kontakt herzustellen zwischen den Kontakt eines Steckers oder Gerätesteckers und dem Kontakt einer Steckdose oder Kupplung, solange einer der Kontakte berührbar ist. In diesem Zusammenhang wurden nach der VDE 0100-410 aus Juni 2007 zwei grundsätzliche Maßnahmenkategorien festgelegt: Die Basisisolierung (Schutz gegen direktes Berühren) und der Fehlerschutz (Schutz bei indirektem Berühren). Die Maßnahme zum Schutz gegen elektrischen Schlag muss aus einer geeigneten Kombination aus Basisisolierung und Fehlerschutz bestehen.
  • Als Maßnahme des Basisschutzes ist es bekannt, Kontaktstifte eines Steckers nahe des Steckergehäuses zurückversetzt anzuordnen, um einen direkten Kontakt durch eine Person zu vermeiden. Zusätzlich ist bekannt, den Kontaktstift mit einer Isolierkappe zu versehen, wodurch eine zusätzliche Isolierung gegen direkte Berührung erzielt ist. Insbesondere bei häufigem Ein- und Abstecken eines Steckers kann es zu Abtragungen des Messingmaterials des Kontaktstiftes sowie der zugeordneten Kontakthülse, kommen, welche zu Messingablagerungen auf der Isolierkappe führen können. Zudem kann es beim Abziehen eines Steckers unter Last zur Bildung eines Lichtbogens zwischen Kontaktstift und Steckdosenkontakt kommen, was zu leitfähigen Verschmutzungen insbesondere in Form von Russ- oder Metalldampfablagerungen auf der Isolierkappe führen kann. Durch derartige Ablagerungen kann die Schutz-Isolierung des Steckers deutlich herabgesetzt werden, wodurch der Schutz gegen direktes Berühren vermindert ist.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stecker für eine elektrische Steckverbindung bzw. Steckvorrichtung zu schaffen, bei dem die Basisisolierung verbessert ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit der Erfindung ist ein Stecker für eine elektrische Steckverbindung geschaffen, bei dem die Basisisolierung verbessert ist. Durch die Ausgestaltung des Isolierkörpers als Basiskörper, auf dessen Mantelfläche wenigstens ein umlaufender Steg angeformt ist, ist eine hohe Kriechstromfestigkeit bewirkt. Die Kriechstromfestigkeit kennzeichnet die lsolationsfestigkeit der Oberfläche (Kriechstrecke) von Isolierstoffen, insbesondere unter Einwirkung von Feuchtigkeit und Verunreinigungen. Sie definiert den maximalen Kriechstrom, der sich unter genormten Prüfbedingungen in einer definierten Prüfanordnung einstellen darf.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist der Basiskörper rotationssymmetrisch, insbesondere in Form eines Zylinders oder eines Kegels ausgebildet. Hierdurch ist eine gute Angleichung des Isolierkörpers an die üblicherweise zylinderförmig ausgebildeten Kontaktstifte bewirkt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere beabstandet zueinander angeordnete ringförmige, winklig, insbesondere orthogonal zur Mantelfläche angeordnete Stege auf der Mantelfläche angeformt. Hierdurch ist die Kriechstromfestigkeit weiter verbessert.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Außenkontur der mit den Stegen versehenen Mantelfläche kegelförmig ausgebildet. Hierdurch ist eine gute Einfädelung des mit dem Isolierkörper versehenen Kontaktstiftes eines Steckers in den Federkontakt einer Steckdose ermöglicht.
  • In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine umlaufende Steg in Art eines Gewindegangs um die Mantelfläche des Basiskörpers verlaufend angeordnet. Hierdurch ist gleichsam eine hohe Kriechstromfestigkeit erzielt.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist auf dem Basiskörper an dessen den Kontaktstift gegenüberliegenden freien Ende ein dieses Ende umlaufend überragender Pilzkopf angeformt. Hierdurch ist einer Ablagerung von Verunreinigungen auf dem freien Ende des Isolierkörpers entgegengewirkt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Isolierkörper an seinem dem Kontaktstift zugewandten Ende einen Anschlusskörper zur Befestigung an dem Kontaktstift auf. Hierdurch ist eine einfache Montage des Isolierkörpers an dem Kontaktstift ermöglicht. Dabei kann der Anschlusskörper durch einen Gewindebolzen oder auch einen Rastkörper gebildet sein. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, den Isolierkörper mit dem Kontaktstift zu verkleben oder diesen an den Kontaktstift unter Formschluss anzuspritzen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einen Isolierkörper zur Befestigung an einem Kontaktstift eines Steckers für eine elektrische Steckverbindung zu schaffen, durch den die Basisisolierung verbessert ist. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Isolierkörper mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Bevorzugt ist der Isolierkörper aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid hergestellt.
  • Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    die räumliche Darstellung einer Steckdose;
    Fig. 2
    die schematische Darstellung eines mit der Steckdose gemäß Figur 1 korrespondierenden Steckers in der Draufsicht;
    Fig. 3
    die Detaildarstellung des Steckers aus Figur 2 im Schnitt III ― III;
    Fig. 4
    die Darstellung eines Kontaktstifts des Steckers gemäß Figur 2 im Längsschnitt;
    Fig. 5
    die räumliche Darstellung des Isolierkörpers des Kontaktstiftes aus Figur 4 und
    Fig. 6
    die Darstellung des Isolierkörpers aus Figur 5 in der Seitenansicht.
  • Der als Ausführungsbeispiel gewählte Stecker 1 besteht im Wesentlichen aus einem Steckergehäuse 2, welches Kontaktstifte 3 aufnimmt, welche mit Isolierkörpern 4 versehen sind. In Figur 1 ist eine mit dem Stecker 1 korrespondierende Steckdose 7 dargestellt.
  • Das Steckergehäuse 2 ist im Wesentlichen als hohlzylinderförmiges Kunststoffspritzteil ausgebildet. Innerhalb des Steckergehäuses 2 sind weiterhin hülsenförmige Dome 21 zur Aufnahme von Kontaktstiften 3 angeordnet.
  • Der Aufbau eines Kontaktstifts 3 ist schematisch in Figur 4 dargestellt. Der Kontaktstift 3 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Endseitig ist an dem Kontaktstift 3 ein Sockel 31 angeformt, an den sich eine Aderklemme 32 zum Anschluss eines elektrischen Kabels anschließt. Seinem der Aderklemme 32 gegenüberliegenden Ende ist in den Kontaktstift 3 eine Gewindebohrung 33 zur Aufnahme eines Isolierkörpers 4 eingebracht. Im Ausführungsbeispiel ist der Kontaktstift 3 aus Messing hergestellt.
  • Der Isolierkörper 4 ist im Ausführungsbeispiel gebildet durch einen weitgehend kegelstumpfförmigen Basiskörper 41, an den im Ausführungsbeispiel beabstandet zueinander drei umlaufende Stege 42 angeformt sind. An seinem durchmesserverjüngten Ende ist auf dem Isolierkörper 4 weiterhin ein diesen umlaufend überragender Pilzkopf 43 angeformt. An seinem dem Pilzkopf 43 gegenüberliegenden Ende ist an dem Basiskörper 41 ein Gewindebolzen 44 zum Einschrauben in die Gewindebohrung 33 eines Kontaktstiftes 3 angeformt. Im Ausführungsbeispiel ist der Isolierkörper 4 aus Polyamid als Kunststoffspritzteil ausgeführt.
  • In Figur 3 ist schematisch die Anordnung eines Kontaktstifts 3 innerhalb eines Doms 21 des Steckergehäuses 2 dargestellt. Dabei ist der Sockel 31 des Kontaktstifts 3 in einer unterhalb des Doms 21 angeformten Aufnahme 22 gelagert, wobei der Kontaktstift 3 durch den Grund des Doms 21 hindurchtritt und derartig mittig innerhalb des Doms 21 angeordnet ist, dass der auf dem Kontaktstift 3 angeordnete Isolierkörper 4 vom freien Ende des Doms 21 zurückversetzt positioniert ist, sodass der metallische Bereich des Kontaktstiftes 3 von außen nicht berührbar ist. In dem benachbarten Dom 21 des in Figur 3 dargestellten Ausschnitts ist ein Steuerkontakt 5 dargestellt, der beispielsweise zur Signalisierung des Vorhandenseins eines eingesteckten Steckers 1 an eine Steuereinheit dient. Mittig ist in dem Stecker 1 ein Schutzkontakt 6 angeordnet, der gleichsam in einer Aufnahme 22 des Steckergehäuses 2 gelagert ist und in den Dom 21 hineinragt. Der Schutzkontakt 6 dient dem Schutz bei indirektem Berühren (Fehlerschutz).

Claims (10)

  1. Stecker, umfassend ein Steckergehäuse mit wenigstens einem innerhalb des Steckergehäuses angeordneten Kontaktstift, der mit einem Berührungsschutz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Berührungsschutz durch einen auf den wenigstens einen Kontaktstift (3) aufgebrachten Isolierkörper (4) gebildet ist, umfassend einen Basiskörper (41), auf dessen Mantelfläche wenigstens ein umlaufender Steg (42) angeformt ist.
  2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (41) rotationssymmetrisch insbesondere in Form eines Zylinders oder eines Kegels ausgebildet ist.
  3. Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere beabstandet zueinander angeordnete ringförmige winklig, insbesondere orthogonal zur Mantelfläche angeordnete Stege (42) auf der Mantelfläche angeformt sind.
  4. Stecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkontur der mit den Stegen (42) versehenen Mantelfläche kegelförmig ausgebildet ist.
  5. Stecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine umlaufender Steg (42) in Art eines Gewindegangs um die Mantelfläche des Basiskörpers (41) verlaufend angeordnet ist.
  6. Stecker nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Basiskörper (41) an dessen dem Kontaktstift (3) gegenüberliegenden freien Ende ein dieses Ende umlaufend überragender Pilzkopf (43) angeformt ist.
  7. Stecker nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (4) an seinem dem Kontaktstift (3) zugewandten Ende einen Anschlusskörper zur Befestigung an dem Kontaktstift (3) aufweist.
  8. Stecker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskörper durch einen Gewindebolzen (44) oder einen Rastkörper gebildet ist.
  9. Stecker nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (4) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid hergestellt ist.
  10. Isolierkörper (4) zur Befestigung an einem Kontaktstift (3) eines Steckers (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, mit einem Basiskörper (41), auf dessen Mantelfläche wenigstens ein umlaufender Steg (42) angeformt ist, wobei der Isolierkörper (4) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 ausgebildet ist.
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