Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen elektrisches Kupplungselement, zur Anordnung in einem Steckverbindergehäuse, vorzugsweise in einem modularen Steckverbindergehäuse, bestehend aus einem elektrisch isolierenden Grundkörper, wobei der Grundkörper Kontaktkammern mit darin angeordneten elektrischen Kontaktelementen aufweist, wobei die Kontaktelemente vorzugsweise als Buchsen- oder Stiftkontakte ausgebildet sind, wobei die Kontaktelemente eine in Steckrichtung vordere Kontaktseite und eine in Steckrichtung hintere

Kabelanschlussseite aufweisen, wobei die Kabelanschlussseite über ein Anschlussmittel zur Befestigung eines elektrischen Leiters an der Kabelanschlussseite des Kontaktelementes verfügt, und wobei der Grundkörper Öffnungen aufweist, welche einen Zugriff auf die Anschlussmittel ermöglichen.

Ein derartiges elektrisches Kupplungselement wird benötigt, um elektrisch leitende Litzen, Adern und Kabel reversibel miteinander zu verbinden. Ein Vorteil der Anordnung in einem modularen Steckverbindergehäuse ist, dass eine große Flexibilität in der Zusammenstellung der einzelnen Kupplungs- elemente eines Steckverbinders besteht. Dadurch kann ein Steckverbinder verschiedene Leiterquerschnitte, sowie verschiedene Arten von Signalleitern aufnehmen. So können beispielsweise elektrische Leiter mit optischen Leitern und pneumatischen Leitern in einem Steckverbinder nach Wunsch kombiniert werden.

Stand der Technik

Derartige Steckverbinder mit modularem Aufbau sind bereits vielfach aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielhaft seien hier die DE 34 42 056 A1 , die DE 298 12 500 U1 , die DE 197 07 120 C1 oder auch die DE 43 1 1 781 C1 bekannt. Alle bereits bekannten Steckverbinder verfügen über einen

Aufnahmerahmen, der zur Aufnahme einzelner Kupplungselemente, sogenannten Module, verschiedener Art vorgesehen sind. Die einzelnen elektrischen Kupplungselemente sind meist von kleiner Bauform und verfügen über eine Mehrzahl von elektrischen Leitern. Durch eine kompakte, einheitliche Baugröße der Kupplungselemente können diese in beliebiger Reihenfolge in einem Steckverbindergehäuse angeordnet werden.

Nachteilig wirkt sich bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindern aus, dass auf Grund der kompakten, einheitlichen Baugröße der Kupplungselemente die Arten der darin angeordneten elektrischen Kontaktelemente stark eingeschränkt ist.

So verfügen die meisten elektrischen Kupplungselemente über Kontaktelemente, die an die anzuschließenden Leiter gekrimpt sind. Diese werden in Steckrichtung in das Kupplungselement eingeführt wo sie verrasten und nur mit einem Spezialwerkzeug entfernt werden können. Alternativ sind aus dem Stand der Technik Kontaktelemente mit so genannten Axialschraubanschlüssen bekannt.

Eine Verwendung von Kontaktelementen mit Schraubanschluss, für welchen lediglich ein Standardschraubendreher statt spezielles Werkzeug zur Monta- ge und Demontage erforderlich ist, ist nicht möglich. Da die Verschraubung des Kontaktelements meist über Öffnungen an der Seite des Kupplungselements erfolgt, sind durch offen liegende Verschraubungen und die kompakte Bauform der Kupplungselemente die Luft- und Kriechstrecken zwischen der Verschraubung und dem nächstliegenden Kupplungselement oder dem Auf- nahmerahmen zu gering.

Durch zu geringe Luft- und Kriechstrecken kann es zur Verfälschung von Signalen oder sogar zu Kurzschlüssen zwischen verschiedenen Kontaktelementen oder zwischen Kontaktelementen und dem Aufnahmerahmen führen.

Ein weiteres Problem bei offenliegenden Verschraubungen an Kupplungselementen ist die Berührsicherheit, welche nicht gegeben ist. Leicht kann von Personen bei der Handhabung von gesteckten, unter Last stehenden Kupp- lungselementen die freiliegenden Verschraubungen berührt werden.

Aufgabenstellung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungselement so auszubilden, dass es mit Schraubkontakten genutzt werden kann, ohne dass ansonsten spezielles Werkzeug zur Montage erforderlich ist und gleichzeitig das Risiko von Kurzschlüssen verringert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das elektrische Kupplungselement eine elektrisch isolierende Abdeckblende aufweist, wobei die Abdeckblende am Grundkörper, vor den Öffnungen angeordnet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an- gegeben.

Bei der Erfindung handelt es sich um ein elektrisches Kupplungselement, das dafür vorgesehen ist, alleine oder mit einer Mehrzahl anderer Kupplungselemente in einem Steckverbindergehäuse angeordnet zu werden. Zur Aufnah- me in dem Steckverbindergehäuse ist ein Aufnahmerahmen im Steckverbindergehäuse vorgesehen, welcher die Kupplungselemente hält und mittels welchem die Kupplungselemente am Steckverbindergehäuse fixierbar sind.

Der rechteckige Grundkörper des Kupplungselement bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material und weist ein oder mehrere, längs der Steckrichtung durchgehende Aufnahmekammern für elektrische Kontaktelemente auf. Die als Stift- oder Buchsenkontakte ausgebildeten Kontaktelemente sind so im Kupplungselement angeordnet, dass sich ihre zur elektrischen Kontak- tierung vorgesehener Kontaktseite im in Steckrichtung vorderen Steckbereich des Kupplungselements befindet.

Das Kupplungselement verfügt über einen, dem Steckbereich abgewandten, in Steckrichtung hinten liegenden Anschlussbereich. Im Anschlussbereich ist der hintere Teil der elektrischen Kontaktelemente, die Kabelanschlussseite aufgenommen. Anzuschließende elektrische Leiter werden in den Anschlussbereich in das Kupplungselement eingeführt und in der Kabelanschlussseite des elektrischen Kontaktelementes mechanisch befestigt.

Das Kupplungselement weist zweckmäßig Rastmittel zur Fixierung des Kupplungselementes im Aufnahmerahmen des Steckverbindergehäuses auf. Die Rastmittel befinden sich an den zwei schmalen Längsseiten des rechteckigen Kupplungselements. Dadurch liegen mehrere aneinandergereihte, in dem Aufnahmerahmen angeordnete Kupplungselemente mit ihren breiten

Längsseiten aneinander.

An einer der beiden breiten Längsseiten verfügt das Kupplungselement über eine Anzahl an Öffnungen, die der Anzahl an Aufnahmekammern im Grund- körper identisch ist. Die Öffnungen reichen von der Außenseite des Kupplungselements bis in die jeweilige Aufnahmekammer, welcher die Öffnungen zugeordnet sind.

Die Öffnungen sind zur Aufnahme von Anschlussmitteln vorgesehen, mittels welcher die anzuschließenden elektrischen Leiter am Kontaktelement befestigt werden. Das Anschlussmittel ist vorzugsweise als Schraube ausgebildet, welche in die Kabelanschlussseite des Kontaktelementes eingeschraubt wird und so den elektrischen Leiter fixiert. Ebenfalls an der breiten Längsseite, welche auch die Öffnungen für die Anschlussmittel aufweist, ist erfindungsgemäß eine Abdeckblende vorgesehen. Die Abdeckblende ist ein elektrisch nicht leitfähiges, flächig ausgebildetes Element, welches eine der breiteren Längsseiten des Kupplungselements teilweise verdeckt.

Die Abdeckblende ist zweckmäßig beweglich angebracht, wobei sie eine lineare Bewegung, in und entgegen der Steckrichtung ausführen kann. Eine in Steckrichtung vordere Endposition der Abdeckblende bildet eine geöffnete Stellung, und eine in Stecknchtung hintere Endposition eine geschlossene Stellung. Die Abdeckblende verfügt über eine Anzahl an Durchbrüchen, die der Anzahl von Öffnungen im Grundkörper identisch ist. Die Durchbrüche entsprechen in ihrem Durchmesser den Öffnungen im

Grundkörper und haben bei geöffneter Stellung der Abdeckblende eine deckungsgleiche Position mit den Öffnungen im Grundkörper. Wird die Abdeckblende in die geschlossene Stellung verschoben, verdeckt die Abdeckblende die Öffnungen im Grundkörper und der Zugriff auf die in den Öffnun- gen angeordneten Anschlussmittel ist nicht möglich.

Die Abdeckblende ist in Steckrichtung so ausgebildet, dass sie im vollständig gesteckten Zustand des Kupplungselementes mit einem Gegenkupplungselement mit der Abdeckblende des Gegenkupplungselements frontal in Steckrichtung in Kontakt gelangt. In diesem vollständig gesteckten Zustand befinden sich beide Abdeckblenden, die des Kupplungselements und die des Gegenkupplungselements, in geschlossener Stellung, dass ein Zugriff auf die Anschlussmittel nicht möglich ist. Diese erfindungsgemäße Dimensionierung der Abdeckblenden bezweckt, dass sich die Abdeckblenden von zwei zu steckenden Kupplungselementen, immer gegenseitig in die geschlossene Stellung schieben, sofern sich die Abdeckblenden beim Zusammenstecken der Kupplungselemente nicht in geschlossener Stellung befinden.

In einer bevorzugten Ausbildungsform verfügt die Abdeckblende an ihrer dem Grundkörper zugewandten Seite über ein oder mehrere Rastmittel. Diese Rastmittel greifen in geschlossener Stellung in die Öffnungen es Grundkörpers ein. Ein versehentliches Verschieben der Abdeckblende in die geöff- nete Stellung wird so vermieden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Kupplungselements sieht vor, in Steckrichtung vor den Öffnungen für die Anschlussmittel im Grundkörper weitere Vertiefungen anzuordnen. Die Vertiefungen sind so angeordnet, dass die Rastmittel der Abdeckblende in geöffneter Stellung in die Vertiefungen eingreifen und die Abdeckblende in geöffneter Stellung vor versehentlichem Schließen sichern.

In einer zweckmäßigen Ausbildungsform verfügt die Abdeckblende an ihrer dem Grundkörper zugewandten Seite über Rippen, welche in Nuten im Grundkörper des Kupplungselements eingreifen. Diese dienen in geschlossener Stellung zur Vergrößerung der elektrischen Kriechstrecken zwischen den einzelnen Kontaktelementen des Kupplungselements.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein elektrisches Kupplungselement in einer ersten Ausführungsform mit Buchsenkontaktelementen,

Fig. 2 ein elektrisches Kupplungselement in einer zweiten Ausführungsform mit Stiftkontaktelementen,

Fig. 3 ein elektrisches Kupplungselement erster Ausführungsform in Explosionsansicht,

Fig. 4 eine Abdeckblende,

Fig. 5 zwei elektrische Kupplungselemente, erster und zweiter Ausführungsform im nicht gesteckten Zustand, und

Fig. 6 zwei elektrische Kupplungselemente, erster und zweiter Ausführungsform im gesteckten Zustand.

In der Fig.1 ist ein elektrisches Kupplungselement 1 in einer ersten Ausführungsform mit Buchsenkontaktelementen in räumlicher Ansicht dargestellt. Das elektrische Kupplungselement 1 besteht aus einem Grundköper 10 welcher aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt ist. Der Grundkörper 10 wird aus einem in Steckrichtung S vorderen Steckbereich 12 und einem in Steckrichtung S hinteren Anschlussbereich 14 gebildet. Durch den Grundkörper 10 verlaufen in Steckrichtung S mehrere - hier fünf - Kontaktkammern 1 1 welche zur Aufnahme von Kontaktelementen 20 dienen. Der Steckbereich 12 ist zur Kupplung mit einem zweiten Kupplungselement 1 vorgesehen, während der Anschlussbereich 14 zur Aufnahme von anzuschließenden, elektrischen Leitern 3 dient

An den schmalen Längsseiten des Grundkörpers 10 ist jeweils ein Rastmittel 15 angeformt, welches zur Aufnahme und Verrastung des Kupplungsele- ments 1 in einem Steckverbindergehäuse dient. Die Form und Abmaße des

Kupplungselements 1 sind, ebenso wie die Rastmittel 15 standardisiert, so dass eine Kombination und der Austausch verschiedener Kupplungselemente 1 in einem Steckverbinder möglich ist. An der in Fig. 1 dargestellten Oberseite des Kupplungselements 1 ist eine

Abdeckblende 30 dargestellt. Die Abdeckblende 30 ist erfindungsgemäß zur Abdeckung von Anschlussmitteln 28 vorgesehen. Die Anschlussmittel 28 dienen zum Anschluss der elektrischen Leitern 3 an den Kontaktelementen 20, welche im Kupplungselement 1 aufgenommen sind. Vorzugsweise sind die Anschlussmittel 28 als Schrauben ausgebildet.

Die Abdeckblende 30 ist hier in einer in Steckrichtung S vorderen Montageposition A dargestellt. In dieser Montageposition A ist ein Zugriff auf die Anschlussmittel 28 möglich, um diese zu betätigen. Der Zugriff auf die An- Schlussmittel 28 wird durch Durchbrüche 40 ermöglicht, welche in die Abdeckblende 30 eingebracht sind, und sich in der Montageposition A über den Anschlussmitteln 28 befinden.

Eine zweite Ausführungsform mit Stiftkontaktelementen ist in Fig. 2 ebenfalls in räumlicher Ansicht gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich zu der Ausführungsform aus Fig. 1 durch einen angepassten Steckbereich 12 um entsprechend Kontaktelemente 20 aufzunehmen, die als Stiftkontaktelemente ausgebildet sind. In Fig. 2 ist die Abdeckblende 30 in einer in Steckrichtung S hinteren Arbeitsposition B dargestellt. In dieser linear gegen die Steckrichtung S verschobenen Position, ist der Zugriff auf die Anschlussmittel 28 nicht möglich. Die aus ebenfalls einem elektrisch nicht leitenden Material bestehende Abdeckblende

30 verdeckt die Anschlussmittel 28, so dass weder ein mechanischer, noch ein elektrischer Zugriff auf diese möglich ist.

Ein Kupplungselement 1 erste Ausführungsform ist in Fig. 3 in räumlicher Explosionsansicht gezeigt. Im linken Bereich sind die hier fünf als Buchsen- kontaktelemente ausgebildeten Kontaktelemente 20 dargestellt. Die Kontaktelemente 20 besitzen eine in Steckrichtung S hintere Kabelanschlussseite 24, welche dafür ausgebildet ist einen elektrischen Leiter 3 aufzunehmen und sowohl mechanisch als auch elektrisch zu kontaktieren. Zur mechanischen Kontaktierung des Leiters 3 werden die Anschlussmittel 28 - hier Schrauben

- in die Kabelanschlussseite 24 eingeschraubt und verklemmen den eingeführten Leiter 3.

Den in Steckrichtung S vorderen Bereich der Kontaktelemente 20 ist durch die Kontaktseite gebildet. Diese hier als Buchsenkontakte ausgebildeten

Kontaktelemente 20 dienen zur Kontaktierung mit den Kontaktelementen 20' eines Gegenkupplungselements 1 '.

Im mittleren Bereich der Fig. 3 ist der Grundkörper 10 des Kupplungsele- ments 1 dargestellt. Der Steckbereich 12 des Kupplungselements 1 ist zur

Aufnahme der Kontaktseite 22 der Kontaktelemente 20 vorgesehen und der Anschlussbereich 14 zur Aufnahme der Kabelanschlussseite 24 der Kontaktelemente 20. An der oberen, breiten Längsseite des Grundkörpers 10 sind in entsprechender Anzahl der Kontaktelemente 20 - hier fünf - Öffnungen 18 vorgesehen. Die Öffnungen 18 reichen von der Oberseite des Grundkörpers 10 bis in die Kontaktkammern 1 1 , in welchen die Kontaktelemente 20 angeordnet sind. Die Öffnungen 18 sind dafür vorgesehen, die Anschlussmittel 28 aufzunehmen und den Zugriff auf diese zu ermöglichen. Die Anschlussmittel 28 werden durch die Öffnungen 18 in die Kabelanschlussseiten 24 der Kontaktelemente 20 eingeschraubt.

Der Grundkörper 10 weist an seinen schmalen Längsseiten vorzugsweise Führungsnuten 17 auf, welche zur Führung und Verankerung der Abdeckblende 30 dienen. Die Abdeckblende 30 wird mittels Führungsstegen 37 in den Führungsnuten 17 geführt und kann so eine lineare Bewegung in Steck- richtung S zwischen der Montageposition A und der Arbeitsposition B ausführen.

In Steckrichtung S neben den Öffnungen 18 befinden sich zusätzliche Vertiefungen 19, welche zur Verrastung der Abdeckblende 30 in der Montageposi- tion A dienen. Dafür rasten Rastmittel 38, die sich an der dem Grundkörper

10 zugewandten Seite der Abdeckblende 30 befinden in die Vertiefungen 19 ein. Die Vertiefungen 19 entsprechen in ihrer Form den Öffnungen 18, wodurch die Abdeckblende 30 in der Arbeitsposition B mit den Rastmitteln 39 in den Öffnungen 18 verrasten kann.

Die Rastmittel 38 sind als flache Erhebungen an der Abdeckblende 30 ausgeführt. Diese passen von Form und Größe genau in die Öffnungen 18 und die Vertiefungen 19 und halten so die Abdeckblende 30 in Montageposition A bzw. in Arbeitsposition B.

Im rechten Bereich der Fig. 3 ist eine erfindungsmäßige Abdeckblende 30 dargestellt, welche auch in Fig. 4 von der dem Grundkörper 10 zugewandten Seite gezeigt ist. Die Abdeckblende 30 ist grob u-förmig ausgebildet und aus elektrisch nicht leitfähigem Material. Die U-Form dient dazu, dass die Ab- deckblende 30 den Grundkörper 10 zumindest teilweise umfasst. Die an der

Innenseite der Abdeckblende 30 angeformten Führungsstege 37 greifen in die Führungsnuten 17 am Grundkörper 10 ein und halten so die Abdeckblende 30 am Grundkörper 10. Die Führungsnuten 17 lassen eine lineare, in Steckrichtung S gerichtete Bewegung der Abdeckblende 30 von der Montagposition A zur Arbeitsposition B zu.

In der dargestellten Ausführungsform verfügt die Abdeckblende 30 über ein Federelement 34, welches im Steckrichtung S vorderen Bereich 32 an der

Abdeckblende 30 angebracht ist. Das Federelement 34 übt eine Kraft auf die Abdeckblende 30 aus, wenn das Kupplungselement 1 mit einem zweiten Kupplungselement 1 ' kontaktiert ist und zwingt die Abdeckblende 30 in die Arbeitsposition B.

Erfindungsgemäß sind an der dem Grundkörper 10 zugewandten Seite der Abdeckblende 30 Rippen 36 angeformt. Die Rippen 36 tauchen in Nuten 16 am Grundkörper 10 ein. Durch das Eintauchen der Rippen 36 in die Nuten 16 werden die elektrischen Kriechstrecken zwischen den einzelnen Kontaktele- menten 20 im Grundkörper 10 vergrößert.

In der gezeigten Ausführungsform verfügt die Abdeckblende 30 über einen zusätzlichen Anschlag 39, welcher beim Verschieben der Abdeckblende 30 in die Montageposition A ein versehentliches Entfernen der Abdeckblende 30 vom Grundkörper 10 verhindern soll.

Die Fig. 5 und die Fig. 6 zeigen jeweils ein Paar Kupplungselemente 1 , 1 ' in nicht gestecktem Zustand bzw. in gestecktem Zustand. Zu erkennen sind die gegenüber dargestellten Kupplungselemente 1 , 1 ', wobei das Kupplungs- element 1 mit Buchsenkontakten versehen ist, und das Kupplungselement V mit Stiftkontakten. Im jeweils in Steckrichtung S, S' hinteren Anschlussbereich 14, 14' der Grundkörper 10, 10' sind elektrische Leiter 3, 3' dargestellt, welche in den Kupplungselementen 1 , 1 ' mit die hier nicht sichtbaren Kontaktelementen 20, 20' elektrisch verbunden sind. In Fig. 6 sind in gestecktem Zustand die Steckbereiche 12, 12' ineinander gesteckt.

Erfindungsgemäß sind in Fig. 5 die Abdeckblenden 30, 30' in der Montageposition A dargestellt. In dieser Position ermöglichen sie einen Zugriff auf die Anschlussmittel 28, 28' mit welchen die elektrischen Leiter 3, 3' in den Kontaktelementen 20, 20' mechanisch und elektrisch befestigt sind.

Im gesteckten Zustand, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, sind die Abdeckblen- den 30, 30'in Arbeitsposition B und verdecken so den Zugriff auf die Anschlussmittel 28, 28'. Durch das Stecken der Kupplungselemente 1 , 1 ' ineinander haben sich die Abdeckblenden 30, 30' gegenseitig in die Arbeitsposition B verschoben. Die Federelemente 34, 34' drücken gegeneinander und üben so eine Kraft auf die Abdeckblenden 30, 30' aus, welche die Abdeck- blenden 30, 30' in Arbeitsposition B halten.

Elektrisches Kupplungselement

Bezugszeichenliste

1 Kupplungselement

3 elektrischer Leiter

10 Grundkörper

1 1 Kontaktkammer

12 Steckbereich

14 Anschlussbereich

15 Rastmittel

16 Nut

17 Führungsnut

18 Öffnung

19 Vertiefung

20 Kontaktelement

22 Kontaktseite

24 Kabelanschlussseite

28 Anschlussmittel

30 Abdeckblende

32 vordere Bereich

34 Federelement

36 Rippe

37 Führungssteg

38 Rastmittel

39 Anschlag

40 Durchbruch

A Montageposition

B Arbeitsposition

S Steckrichtung