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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICAL PLUG, ELECTRICAL DEVICE, AND METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRICAL DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/083889
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical plug for forming an electrical plug connection, comprising a coupling (16) that is complementary to the plug, having a plurality of metal contact elements (10) for electrically contacting an electrical device arranged in a housing (18), a contact carrier element (12), and a receiving element (14) for receiving the coupling (16) in a receiving space surrounded by the receiving element (14). The receiving element (14) can be inserted into the housing (18) through an opening in the housing (18) along a first direction (30). The receiving element (14) for forming the plug can be brought into engagement with the contact carrier element (12) along the first direction (30), wherein the contact elements (10) are guided through the contact carrier element (12) and have contact regions (30), which in the case of the receiving element (14) that has been brought into engagement with the contact carrier element (12) extend counter to the first direction (30) away from the contact carrier element (12) into the receiving space. The plug is has a first sealing element (34) for sealing between the receiving element (14) and the housing (18), and a second sealing element (36) for sealing between the receiving element (14) and the contact carrier element (12).

Inventors:
LÄNG BERNHARD (DE)
HUBER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/078687
Publication Date:
April 30, 2020
Filing Date:
October 22, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHMIDHAUSER AG (CH)
International Classes:
H01R13/52; H01R12/72
Foreign References:
DE3728456A11989-03-30
EP2161790A12010-03-10
Attorney, Agent or Firm:
FREISCHEM & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Elektrischer Stecker, zur Bildung einer elektrischen Steckverbindung mit einer zu dem Stecker komplementären Kupplung (16), mit einer Mehrzahl Kontaktelemente (10) zur elektrischen Kontaktierung einer in einem Gehäuse (18) angeordneten elektrischen Einrichtung, einem Kontaktträgerelement (12) und einem Aufnahmeelement (14) zum Auf- nehmen der Kupplung (16) in einem von dem Aufnahmeelement (14) umgebenen Aufnahmeraum,

wobei das Aufnahmeelement (14) durch eine Öffnung in dem Gehäuse (18) entlang einer ersten Richtung (30) in das Gehäuse (18) einführbar ist,

wobei das Aufnahmeelement (14) zur Ausbildung des Steckers entlang der ersten Richtung (30) mit dem Kontaktträgerelement (12) in Eingriff bringbar ist,

wobei die Kontaktelemente (10) durch das Kontaktträgerelement (12) hindurchgeführt sind und Kontaktbereiche (30) aufweisen, die sich bei mit dem Kontaktträgerelement (12) in Eingriff gebrachtem Aufnahme- element (14) entgegen der ersten Richtung (30) von dem Kontaktträ- gerelement (12) weg in den Aufnahmeraum erstrecken,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Stecker ein erstes Dichtelement (34) zur Abdichtung zwi- schen dem Aufnahmeelement (14) und dem Gehäuse (18) und ein zweites Dichtelement (36) zur Abdichtung zwischen dem Aufnahme- element (14) und dem Kontaktträgerelement (12) aufweist.

2. Stecker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Auf- nahmeelement (14) einen Einsteckabschnitt (42) und das Kontaktträ- gerelement (12) einen zum Einsteckabschnitt (42) komplementären Aufsteckabschnitt (44) oder das Kontaktträgerelement (12) einen Einsteckabschnitt (42) aufweist und das Aufnahmeelement (14) einen zum Einsteckabschnitt (42) komplementären Aufsteckabschnitt (44) aufweist, wobei der Einsteckabschnitt (42) und der Aufsteckabschnitt (44) parallel zur ersten Richtung (30) zusammensteckbar sind, um das Aufnahmeelement (14) mit dem Kontaktträgerelement (12) in Eingriff zu bringen. 3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Dichtelement (34) und/oder dem zweiten Dich- telement (36) um einen O-Ring handelt.

4. Stecker nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Dichtelement (34) um eine Flachdichtung handelt.

5. Stecker nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (14) eine in die erste Richtung (30) wei- sende Anlagefläche (38) zur Anlage an dem Gehäuse (18) und/oder dem ersten Dichtelement (34) aufweist, insbesondere wobei Anlageflä- che (38) den Aufnahmeraum umgibt.

6. Elektrisches Gerät mit einem Gehäuse (18) und einem elektrischen Stecker nach einem der vorigen Ansprüche,

wobei das Kontaktträgerelement (12) und die Kontaktelemente (10) mit einem Schaltungsträgerelement, insbesondere einer Platine, verbun- den sind und das Schaltungsträgerelement innerhalb des Gehäuses (18) angeordnet ist,

wobei das Aufnahmeelement (14) durch eine Öffnung in dem Gehäuse

(18) entlang einer ersten Richtung (30) in das Gehäuse (18) eingeführt ist,

wobei das Aufnahmeelement (14) zur Ausbildung des Steckers mit dem Kontaktträgerelement (12) in Eingriff gebracht ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste

Dichtelement (34) entlang der ersten Richtung (30) zwischen Aufnah- meelement (14) und Gehäuse (18) gequetscht ist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Dichtelement (36) quer zur ersten Richtung (30) zwi- schen Aufnahmeelement (14) und Kontaktträgerelement (12), insbe- sondere zwischen dem Aufsteckabschnitt (44) und dem Einsteckab- schnitt (42) gequetscht ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem elektrischen Gerät um einen Wechselrichter, ins- besondere einen Nebenaggregatewechselrichter für ein Kraftfahrzeug, handelt, mit dessen Gleichspannungsstromkreis die Kontaktelemente (10) elektrisch verbunden sind.

10. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Gerätes nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Kontaktträgerelement (12) und die Kon- taktelemente (10) mit dem Schaltungsträgerelement, insbesondere ei- ner Platine, verbunden werden und das Schaltungsträgerelement in das Gehäuse (18) eingebracht wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass nach dem Verbinden von Kontaktelementen (10) und Kontaktträ- gerelement (12) mit dem Schaltungsträgerelement und nach dem Ein- bringen des Schaltungsträgerelements in das Gehäuse (18) das Auf- nahmeelement (14) durch die Öffnung im Gehäuse (18) in das Gehäu- se (18) eingeführt wird, wobei das Aufnahmeelement (14) mit dem Kontaktträgerelement (12) in Eingriff gelangt und so den Stecker aus- bildet.

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Description:
Elektrischer Stecker, elektrisches Gerät und Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Geräts

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Stecker zur Bildung einer elektri schen Steckverbindung mit einer zu dem Stecker komplementären Kupp- lung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein elektrisches Gerät mit einem derartigen Stecker und ein Verfahren zur Herstellung eines sol- chen elektrischen Gerätes.

Aus dem Stand der Technik sind elektrische Stecker bekannt, die dazu die nen, mit einer zu dem Stecker komplementären Kupplung eine elektrische Steckverbindung zu bilden.

Stecker der in Rede stehenden Art werden insbesondere auch als Einbau- Stecker bezeichnet, d.h., die Stecker werden nicht an den Enden von elektrischen Leitungen oder Kabeln befestigt, sondern vielmehr fest in ein elektrisches Gerät, insbesondere in das Gehäuse eines elektrischen Geräts, eingebaut. Stecker der in Rede stehenden Art stellen hierbei insbesondere den männlichen Teil der elektrischen Steckverbindung dar, die sie mit der komplementären Kupplung bilden. Die Kupplung bildet hierbei insbesondere den weiblichen Teil der elektrischen Steckverbindung.

Stecker der in Rede stehenden Art weisen eine Mehrzahl Kontaktelemente zur elektrischen Kontaktierung einer in dem Gehäuse eines elektrischen Geräts angeordneten elektrischen Einrichtung auf. Die Kontaktelemente können aus einem metallischen Werkstoff bestehen.

Stecker der in Rede stehenden Art weisen ein Kontaktträgerelement und ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen der Kupplung in einem von dem Auf- nahmeelement umgebenen Aufnahmeraum auf. Diese mehrteilige Bauweise aus wenigstens zwei Teilen ermöglicht es, insbesondere die Stecker der in Rede stehenden Art in einfacher Weise in dem Gehäuse zu montieren. Die Kontaktelemente sind hierbei durch das Kontaktträgerelement hindurchge- führt. Das Kontaktträgerelement besteht insbesondere aus einem Isolier- stoff. Das Kontaktträgerelement mit den Kontaktelementen kann so inner- halb des Gehäuses angeordnet werden, während das elektrische Gerät zu- sammengebaut wird. In einem weiteren Schritt ist es dann möglich, das Aufnahmeelement durch eine Öffnung in dem Gehäuse entlang einer ersten Richtung in das Gehäuse einzuführen. Hierbei kommt das Aufnahmeele- ment mit dem Kontaktträgerelement in Eingriff und bildet auf diese Weise den Stecker. Die Kontaktelemente, die durch das Kontaktträgerelement hin- durchgeführt sind, weisen Kontaktierungsbereiche auf. Die Kontaktierungs- bereiche dienen der elektrischen Kontaktierung komplementärer Kontaktie- rungsbereiche der Kupplung, wenn diese in den Stecker eingesteckt wird. Die Kontaktierungsbereiche erstrecken sich entgegen der ersten Richtung von dem Kontaktträgerelement weg in den Aufnahmeraum des Aufnahme- elements, wenn das Aufnahmeelement mit dem Kontaktträgerelement in Eingriff gebracht wurde.

Mit derartigen Steckern lässt sich das Problem des Zusammenbaus des Steckers in einem Gehäuse, insbesondere in einem Gehäuse mit sehr be- grenztem Raum, vergleichsweise vorteilhaft lösen. Die gesamte Kontaktie- rung der elektrischen Einrichtung mit dem Stecker kann unabhängig von der Verbindung des Aufnahmeelements mit dem Gehäuse erfolgen. In der Pra- xis stellt dies eine wesentliche Erleichterung dar, insbesondere vor dem Hintergrund, dass oftmals eine hinreichende Abdichtung des elektrischen Steckers gegenüber Schmutz und/oder Flüssigkeiten, die im Bereich des elektrischen Steckers in das Gehäuse eindringen könnten, gewährleistet sein soll.

Bei den Steckern der in Rede stehenden Art ergeben sich hierbei typi- scherweise zwei Dichtungsaufgaben. Zum einen muss die Verbindung zwi- sehen dem Aufnahmeelement und dem Gehäuse des elektrischen Gerätes abgedichtet werden, zum anderen die Verbindung zwischen dem Aufnah- meelement und dem Kontaktträgerelement. Diese beiden Dichtungsaufga- ben sind insbesondere deswegen in der Praxis schwierig zu lösen, da die Abdichtung an beiden Stellen während des gleichen Arbeitsgangs erfolgen muss, nämlich dann, wenn das Aufnahmeelement in das Gehäuse einge- führt und mit dem Kontaktelement in Eingriff gebracht wird. Beide Vorgänge stehen in der Praxis in engem Zusammenhang, sowohl zeitlich wie auch räumlich. Infolge muss der Stecker so gestaltet sein, dass sich an den vor- bezeichneten Stellen eine entsprechende hinreichende und zuverlässige Abdichtung ausbildet, wenn das Aufnahmeelement in seine Endposition beim Zusammenbau des elektrischen Geräts gebracht wird.

Die nach dem Stand der Technik bekannten Stecker der in Rede stehenden Art weisen hierfür ein vergleichsweise komplex gestaltetes gemeinsames Dichtelement aus einem elastischen Werkstoff auf, welches auf das Auf- nahmeelement aufgezogen ist. Dieses Dichtelement sorgt für eine Abdich- tung des Aufnahmeelements sowohl gegenüber dem Gehäuse, als auch ge- genüber dem Kontaktträgerelement. Der Nachteil dieser Lösung ist, dass ein vergleichsweise komplexes und aufwändiges Dichtelement benötigt wird.

Es versteht sich, dass ein entsprechender elektrischer Stecker auch noch weitere Dichtungen aufweisen kann, insbesondere dann, wenn das Auf- nahmeelement und/oder das Kontaktträgerelement mehrteilig gestaltet sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Stecker der vorstehend beschriebenen Art, ein elektrisches Gerät mit einem derarti- gen Stecker und ein Verfahren zum Zusammenbau eines solchen elektri- sehen Geräts aufzuzeigen, bei dem mit einer preisgünstigen bei einer mög- lichst einfachen Montage des Steckers eine zuverlässige Dichtung des Ste- ckers gewährleistet wird. Die Aufgabe wird gelöst durch einen elektrischen Stecker, ein elektrisches Gerät und ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Gerätes mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.

Der dargestellte und beschriebene Stecker weist ein erstes Dichtelement zur Abdichtung zwischen dem Aufnahmeelement und dem Gehäuse und ein zweites Dichtelement zur Abdichtung zwischen dem Aufnahmeelement und dem Kontaktträgerelement auf. In diesem Zusammenhang sind die Dich- telemente separate Bauteile. Durch diese Verwendung zweier Dichtelemen- te können die einzelnen Dichtelemente selbst um ein Vielfaches einfacher gestaltet sein als die nach dem Stand der Technik bekannten komplexen Dichtelemente. Insgesamt kann sich so ein wesentlich einfacherer Aufbau des Steckers ergeben, jedenfalls jedoch wird für die genaue räumliche Ge- staltung des Aufnahmeelements konstruktiver Spielraum gewonnen, was insbesondere dazu genutzt werden kann, einen kompakteren Aufbau des Steckers zu ermöglichen.

In diesem Zusammenhang kommt der Verbindung zwischen dem Aufnah- meelement und dem Kontaktträgerelement dahingehend eine besondere Bedeutung zu, als dass diese in für die vorliegende Erfindung vorteilhafter Weise gestaltet werden kann. So kann das Aufnahmeelement einen Einst- eckabschnitt und das Kontaktträgerelement einen zum Einsteckabschnitt komplementären Aufsteckabschnitt aufweisen. Einsteckabschnitt und Auf- steckabschnitt können, insbesondere parallel zur ersten Richtung, zusarm- mensteckbar sein. Auf diese Weise kann das Aufnahmeelement mit dem Kontaktträgerelement durch das Zusammenstecken des Einsteckabschnitts und des Aufsteckabschnitts in Eingriff gebracht werden. Alternativ ist es auch möglich, dass das Kontaktträgerelement den Einsteckabschnitt und das Aufnahmeelement den Aufsteckabschnitt aufweist.

Einsteckabschnitt und Aufsteckabschnitt können insbesondere nach Art von Rohrabschnitten, die ineinander geschoben werden, gestaltet sein. Einst- eckabschnitt und/oder Aufsteckabschnitt können einen ovalen Querschnitt aufweisen. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Einsteckabschnitt und/oder der Aufsteckabschnitt eine zum jeweils anderen Abschnitt hin ori entierte Anlagefläche an dem jeweils anderen Abschnitt aufweist. Die Anla- gefläche ist bevorzugt derart orientiert, dass eine ihrer Haupterstreckungs- richtungen parallel oder zumindest annähernd parallel zu der ersten Rich- tung verläuft. Der Stecker kann derart gestaltet sein, dass die Anlageflä- chen beim Zusammenstecken von Einsteckabschnitt und Aufsteckabschnitt aneinander vorbei gleiten, so dass sich eine Überlappung von Einsteckab- schnitt und Aufsteckabschnitt im Bereich der Anlagefläche bildet.

Eine derartige Gestaltung bietet insbesondere den Vorteil, dass bei der Montage des Aufnahmeelements in dem Gehäuse dessen Position relativ zu Gehäuse und Kontaktträgerelement entlang der ersten Richtung relativ zum Gehäuse festgelegt werden kann. Dies kann beispielsweise durch einen Anschlag erfolgen, der ein weiteres Einführen des Aufnahmeelements in das Gehäuse über eine bestimmte Position entlang der ersten Richtung hinaus verhindert. Etwaige Toleranzen der relativen Lage von Kontaktträ- gerelement und Gehäuse entlang der ersten Richtung zueinander können durch die Gestaltung des Steckers mit Einsteckabschnitt und Aufsteckab- schnitt ausgeglichen werden. Je nach Lage der tatsächlichen Relativpositi- on im Toleranzfeld ist es beispielsweise möglich, dass der Einsteckab- schnitt weiter oder weniger weit in den Aufsteckabschnitt eindringt. Insbesondere kann es sich bei dem ersten Dichtelement oder dem zweiten Dichtelement um einen O-Ring handeln. Diese kann insbesondere aus ei- nem gummielastischen Werkstoff bestehen. Dieser kann insbesondere aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen. Derartige O-Ringe haben den Vorteil, dass sie als Standard-Teile verfügbar sind und damit kostengünstig eingesetzt werden können. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich mit einfachen O-Ringen ebenfalls eine zuverlässige Abdichtung errei- chen lässt, wenn die Dichtfunktion wie vorstehend beschrieben, auf beide Dichtelemente aufgeteilt wird. Bei dem ersten Dichtelement kann es sich um eine Flachdichtung handeln. Eine Flachdichtung stellt eine vergleichsweise große Dichtfläche zur Verfü- gung. Dadurch wird es beispielsweise ermöglicht, die Position des Aufnah- meelements relativ zum Gehäuse in zur ersten Richtung senkrechter Rich- tung zu variieren, beispielsweise um Toleranzen bei der relativen Position zwischen Kontaktträgerelement und Gehäuse auszugleichen, ohne dass dadurch die Funktion der Dichtung beeinträchtigt wird.

Das Aufnahmeelement kann eine in die erste Richtung weisende Anlageflä- che zur Anlage an dem Gehäuse und/oder dem ersten Dichtelement aufwei- sen. Die Anlagefläche ermöglicht es insbesondere, die Position des Auf- nahmeelements relativ zum Gehäuse entlang der ersten Richtung festzule- gen, in dem die Anlagefläche beim Einführen des Aufnahmeelements in die Öffnung des Gehäuses wie ein Anschlag wirkt. Die Anlagefläche kann so an dem Aufnahmeelement angeordnet sein, dass sie den Aufnahmeraum umgibt. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft, da sich das erste Dich- telement dann zwischen dem Gehäuse und der Anlagefläche anordnen lässt und in diesem Fall eine umlaufende Dichtung um die Steckverbindung er- möglicht.

Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät handelt es sich bei der elektrischen Einrichtung, mit der die Kontaktelemente elektrisch verbunden sind, um ein Schaltungsträgerelement. Bei dem Schaltungsträgerelement kann es sich beispielsweise um eine Platine handeln. Die Kontaktelemente können mechanisch fest mit dem Schaltungsträgerelement verbunden sein.

Das Kontaktträgerelement ist ortsfest in dem Gehäuse angeordnet. Dies kann insbesondere dadurch erreicht sein, dass das Kontaktträgerelement mit dem Schaltungsträgerelement mechanisch verbunden ist und das Schal- tungsträgerelement wiederum ortsfest in dem Gehäuse aufgenommen, ins- besondere mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Aufnahmeelement ist durch eine Öffnung in dem Gehäuse entlang der ersten Richtung eingeführt und mit dem Kontaktträgerelement in Eingriff gebracht, wodurch der Stecker ausgebildet ist.

Das Aufnahmeelement kann beispielsweise mit geeigneten Befestigungs- elementen am Gehäuse fixiert sein. Beispielsweise kann das Aufnahme- element mittels Schrauben an dem Gehäuse befestigt sein. Hierbei, jedoch auch bei alternativen Ausgestaltungen der Befestigung des Aufnahmeele- ments am Gehäuse, kann das Dichtelement entlang der ersten Richtung zwischen Aufnahmeelement und Gehäuse gequetscht sein. Unter einer Quetschung ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine elastische De- formation oder eine teilelastische Deformation zu verstehen. Die so erzeug- ten elastischen Anpresskräfte zwischen dem Dichtelement und dem Auf- nahmeelement bzw. zwischen dem Dichtelement und dem Gehäuse erzeu- gen eine wirksame Abdichtung.

Das zweite Dichtelement kann entsprechend quer zur ersten Richtung zwi- schen Aufnahmeelement und Kontaktträgerelement gequetscht sein. Insbe- sondere kann das zweite Dichtelement zwischen dem Aufsteckabschnitt und dem Einsteckabschnitt gequetscht sein. Eine Quetschung des zweiten Dich- telements quer zur ersten Richtung hat den Vorteil, dass wenn das Aufnah- meelement entlang der ersten Richtung mit dem Kontaktträgerelement in Eingriff gebracht wird, beispielsweise durch Zusammenstecken von Einst- eckabschnitt und Aufsteckabschnitt, der Grad der Quetschung des zweiten Dichtelements - und damit die Dichtwirkung - von der relativen Endposition von Aufnahmeelement und Kontaktträgerelement zueinander entkoppelt werden kann. Auf diese Weise kann der vorstehend bereits beschriebene Toleranzausgleich entlang der ersten Richtung genutzt werden, gleichzeitig kann eine Quetschung des zweiten Dichtelements, die zu einer entspre- chend guten Abdichtung führt, erfolgen.

Das Kontaktträgerelement und/oder das Aufnahmeelement, insbesondere der Aufsteckabschnitt und/oder der Einsteckabschnitt, kann eine Nut zur Aufnahme des zweiten Dichtelements aufweisen. Eine derartige Nut kann ein Verrutschen in bzw. auf dem jeweiligen Bauteil verhindern. Die Nut kann insbesondere rechtwinklig zur ersten Richtung verlaufen. Die Nut sorgt in einem derartigen Fall dafür, dass das zweite Dichtelement in seiner be- stimmungsgemäßen Position relativ zum Aufnahmeelement und/oder Kon- taktträgerelement verbleibt, wenn die beiden Elemente miteinander in Ein- griff gebracht werden.

Bei dem elektrischen Gerät kann es sich um einen Umrichter und/oder ei- nen Wechselrichter handeln. Insbesondere kann es sich um einen Umrichter und/oder Wechselrichter zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug handeln.

In Kraftfahrzeugen verbaute elektrische Geräte sind in der Regel widrigen Umgebungsbedingungen, beispielsweise in einem Motorraum, ausgesetzt, d.h. hier spielt die Abdichtung eine besondere Rolle. Gleichzeitig ist oftmals der Bauraum begrenzt, weswegen Gehäuse hinsichtlich ihrer Abmessungen möglichst wenig Bauraum beanspruchen dürfen. Die vorstehend beschrie- benen Stecker, die besonders platzsparend ausgeführt werden können, können dort besonders vorteilhaft zum Einsatz kommen. Insbesondere kann es sich um ein Nebenaggregate-Wechselrichter handeln. Nebenaggregate- Wechselrichter dienen dazu, Antriebe, die nicht unmittelbar der Fortbewe- gung des Kraftfahrzeugs dienen, mit elektrischer Energie zu versorgen.

Die Kontaktelemente können mit dem Gleichspannungsstromkreis des Urm- richters und/oder Wechselrichters verbunden sein. Derartige Gleichspan- nungsstromkreise können dazu ausgelegt sein, bei bestimmungsgemäßer Verwendung Spannungen bis zu 600 Volt, insbesondere bis zu 1000 Volt aufzuweisen. Insbesondere im Hinblick auf eindringende Feuchtigkeit ist daher in diesen Fällen eine zuverlässige Abdichtung von Vorteil.

Bei der Fierstellung des elektrischen Gerätes können das Kontaktträgerele- ment und die Kontaktelemente mit dem Schaltungsträgerelement verbunden und das Schaltungsträgerelement in das Gehäuse eingebracht werden.

Grundsätzlich ist es möglich, dass Kontaktelemente und/oder Kontaktträ- gerelement mit dem Schaltungsträgerelement verbunden werden, wenn dies bereits in das Gehäuse eingebracht ist. Unter dem Einbringen in das Ge- häuse ist hierbei insbesondere das Herstellen einer festen mechanischen Verbindung zwischen Schaltungsträgerelement und wenigstens einem Ge- häuseteil zu verstehen. Einen besonderen Vorteil hat es jedoch, wenn das Kontaktträgerelement und die Kontaktelemente zunächst mit dem Schal- tungsträgerelement verbunden werden und dieses dann mit wenigstens ei- nem Teil des Gehäuses verbunden wird. Der Vorteil liegt insbesondere in der leichteren Handhabbarkeit des Schaltungsträgerelements vor dessen Einbau in das Gehäuse, insbesondere im Rahmen einer automatisierten Herstellung.

Nach dem Verbinden von Kontaktelementen und Kontaktträgerelement mit dem Schaltungsträgerelement und insbesondere nach dem Einbringen des Schaltungsträgerelements in das Gehäuse wird das Aufnahmeelement durch eine entsprechende Öffnung im Gehäuse in das Gehäuse eingeführt. Hierbei gelangt das Aufnahmeelement mit dem Kontaktträgerelement in Eingriff und bildet so den Stecker aus.

Der Stecker kann wenigstens ein Berührschutzelement aufweisen, welches bei mit dem Kontaktträgerelement in Eingriff gebrachtem Aufnahmeelement in dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Das Berührschutzelement ist dazu ausgebildet, ein in den Aufnahmeraum eindringendes menschliches Körper- teil am Berühren der Kontaktierungsbereiche des Steckers zu hindern.

Typischerweise handelt es sich bei den Körperteilen, die versehentlich in Stecker der in Rede stehenden Art eindringen, um menschliche Finger. Die- se weisen in der Praxis einen gewissen Mindestdurchmesser auf. Unter ei- nem Berührschutzelement, das dazu ausgebildet ist, ein in den Aufnahme- raum eindringendes menschliches Körperteil an dem Berühren der Kontak- tierungsbereiche zu hindern, ist daher insbesondere ein Berührschutzele- ment zu verstehen, das dazu ausgebildet ist, einen in den Aufnahmeraum eindringenden festen Fremdkörper mit einem Mindestdurchmesser von 12,5 mm am Berühren der Kontaktierungsbereiche hindert. Ein fester Fremdkör- per mit diesen Abmessungen entspricht gemäß der DIN EN 605229 einem Finger, insofern es den Zugang zu gefährlichen Teilen betrifft.

Hierbei kann die Aufgabe, das menschliche Körperteil am Berühren der Kontaktierungsbereiche zu hindern, auf eine Mehrzahl Berührschutzelemen- te verteilt sein. Die bedeutet insbesondere, dass nicht ein einziges Berühr- schutzelement alleine im Hinblick auf seine Wirkung als Zugangsbarriere den gesamten Aufnahmeraum abdecken muss. Es können vielmehr auch eine Mehrzahl Berührschutzelemente in dem Aufnahmeraum angeordnet sein, so dass sich insgesamt eine Barriere ergibt, die ein menschliches Körperteils zuverlässig von den Kontaktierungsbereichen fernhält.

So kann ein Berührschutzelement derart gestaltet sein, dass es sich finger- artig entgegen der ersten Richtung erstreckt. Das Berührschutzelement ragt vorzugsweise, zumindest im Wesentlichen, parallel zu den Kontaktierungs- bereichen der Kontaktelemente in den Aufnahmeraum hinein. Bevorzugt er- strecken sich diese fingerartig gestalteten Berührschutzelemente entgegen der ersten Richtung weiter in den Aufnahmeraum als die Kontaktierungsbe- reiche der Kontaktelemente. Insbesondere kann eine Mehrzahl Berühr- Schutzelemente eine Barriere aus einzelnen, insbesondere zumindest im Wesentlichen punktförmig gestalteten, Hindernissen für ein eindringendes Körperteil bilden.

In vorteilhafter Weise ist es möglich, dass das wenigstens eine Berühr- schutzelement oder wenigstens ein weiteres Berührschutzelement Bestand- teil des Aufnahmeelements ist. Dies bedeutet insbesondere, dass das ent- sprechende Berührschutzelement mit dem Aufnahmeelement beim Zusarm- menbau des elektrischen Steckers in das Gehäuse eingeführt wird. Die Be- rührschutzelemente beanspruchen hierdurch bis zum Einführen des Auf- nahmeelements in das Gehäuse keinen Raum innerhalb des Gehäuses, stellen daher insbesondere bei Zusammenbauarbeiten kein Hindernis dar. Es ist möglich, die Berührschutzelemente einstückig mit dem Aufnahme- element auszubilden, beispielsweise als einstückiges Spritzgussteil und/oder Kunststoffteil. Das Aufnahmeelement kann beispielsweise eine zum Kontaktträgerelement hinweisende Wand aufweisen, an der wenigstens ein Berührschutzelement aufgenommen bzw. mit der wenigstens ein Be- rührschutzelement einstückig ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise kann diese Wand Öffnungen aufweisen, durch die die Kontaktierungsbereiche der Kontaktelemente in den Aufnahmeraum eintreten können. Alternativ und/oder ergänzend können die Berührschutzelemente jedoch ebenfalls als Bestandteil des Kontaktträgerelements und/oder einstückig mit dem Kon- taktträgerelement ausgebildet sein.

Alternativ und/oder ergänzend kann wenigstens ein Berührschutzelement einen elektrisch nicht leitenden Endbereich eines Kontaktelements bilden. Jener Endbereich weist bei derartig gebildetem Stecker entgegen der ersten Richtung. Insoweit stellt ein Endbereich ebenfalls eine Barriere gegenüber einem eindringenden Körperteil dar. Das Körperteil kann entlang der ersten Richtung nicht den entlang der ersten Richtung hinter dem Endbereich lie- genden Kontaktierungsbereich erreichen, da es durch den Endbereich dadurch gehindert wird. Der Endbereich kann aus Kunststoff gebildet sein. Es kann sich um einen massiven elektrisch nicht leitenden Abschnitt und/oder eine elektrisch nicht leitende Beschichtung handeln.

Es versteht sich, dass der Stecker eine Mehrzahl gleichartig und/oder un- terschiedlich gestalteter Berührschutzelemente der vorstehend beschriebe- nen Arten aufweisen kann.

Bevorzugt wird beim Bilden der elektrischen Steckverbindung das wenigs- tens eine Berührschutzelement und/oder wenigstens ein weiteres Berühr- schutzelement bei in den Stecker eingesteckter Kupplung in einer zu dem Berührschutzelement komplementären Aufnahme der Kupplung aufgenom- men. Dies ermöglicht es, die Berührschutzelemente als starre, bzw. relativ zum Stecker unbewegliche Elemente auszubilden. Komplizierte Mechani- ken, die dafür sorgen, dass die Berührschutzelemente beim Einstecken der Kupplung in den Stecker den Aufnahmeraum für das Eindringen der Kupp- lung in den Aufnahmeraum freigeben, können hierdurch entfallen. Darüber hinaus können die Berührschutzelemente beim Einführen der Kupplung in den Stecker eine mechanische Führungsfunktion in Bezug auf die Kupplung ausüben. Diese kann beispielsweise nützlich sein, um sicherzustellen, dass die Kupplung sicher in bestimmungsgemäßer Weise mit den Kontaktberei- chen in Eingriff gelangt und nicht beispielsweise beim Einführen in den Auf- nahmeraum„verkantet“.

Weiterhin kann das Aufnahmeelement eine bewegliche Abdeckung aufwei- sen. Mit einer derartigen Abdeckung kann der Aufnahmeraum wahlweise geöffnet und verschlossen werden. Eine derartige Abdeckung bietet zum einen zusätzlichen Schutz beispielsweise gegen Verschmutzungen und Spritzwasser, zum anderen bildet sie ein zusätzliches Hindernis gegen das unbeabsichtigte Eindringen von Körperteilen. In besonders vorteilhafter Weise kann die Abdeckung dazu ausgebildet sein, die im Aufnahmeraum aufgenommene Kupplung gegen ein Entfernen entlang der ersten Richtung zu sichern. Hierfür kann die Abdeckung ein Sicherungselement aufweisen, welches dazu ausgebildet ist, mit der Kupplung zusammenzuwirken. So kann es sich bei dem Sicherungselement beispielsweise um einen Vor- sprung handeln, der dazu ausgebildet ist, eine hierfür geeignete Kontur der Kupplung zu hintergreifen. Vorteilhaft ist, wenn die Abdeckung mit einer elastischen Rückstellkraft beaufschlagt ist, die die Überführung der Abde- ckung in ihren geschlossenen Zustand, d.h. den Zustand, in dem die Abde- ckung den Aufnahmeraum verschließt, überführt. Eine derartige Beauf- schlagung ist insbesondere auch vorteilhaft, um ein Sicherungselement im Eingriff mit der Kupplung zu halten. Es versteht sich, dass es ebenfalls möglich ist, ein entsprechendes Sicherungselement an der Kupplung vorzu- sehen, welches an einer geeignet gestalteten Kontur der Abdeckung an- g reift.

Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zei- gen: Fig. 1 einen beispielhaften Stecker mit einer passenden Kupplung in ei- ner perspektivischen Darstellung; Fig. 2 Stecker und Kupplung aus Figur 1 mit in den Stecker eingesteck- ter Kupplung;

Fig. 3 eine perspektivische Schnittdarstellung durch einen weiteren bei spielhaften Stecker mit eingesteckter Kupplung;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Aufnahme- elements;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines alternativen Aufnahme- elements;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften Steckers;

Fig. 7 das Kontaktträgerelement und die Kontaktelemente des Steckers aus Figur 6;

Fig. 8 das Aufnahmeelement des Steckers aus Figur 6.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte beispielhafte Stecker weist eine Mehrzahl Kontaktelemente 10, ein Kontaktträgerelement 12 und ein Auf- nahmeelement 14 auf und dient zur Bildung einer elektrischen Steckverbin- dung mit der beispielhaft dargestellten, zum Stecker komplementären Kupp- lung 16. Die Steckverbindung kann zwischen Kupplung 16 und Stecker eine Dichtung 17, insbesondere aus einem elastischen Werkstoff, aufweisen.

Kontaktelemente 10 und Kontaktträgerelement 12 sind innerhalb eines Ge- häuses 18 eines beispielhaften elektrischen Geräts angeordnet. Zur besse- ren Übersichtlichkeit ist von dem Gehäuse 18 lediglich ein Ausschnitt in den Figuren 1 , 2 und 3 dargestellt. Kontaktelemente 10 und Kontaktträgerele- ment 12 sind mit einer elektrischen Einrichtung verbunden. Bei dieser han- delt es sich im gezeigten Beispiel um das Schaltungsträgerelement 20. Die- ses kann eine Platine sein.

Der Stecker kann eine bewegliche Abdeckung 22 aufweisen. Die Abde- ckung 22 ist in Figur 1 im geschlossenen Zustand dargestellt. Die Abde- ckung kann ein Sicherungselement 24 aufweisen, mit welchem diese eine geeignete Kontur 26 der Kupplung 16 hintergreifen kann, wie dies beispiel- haft in Figur 2 dargestellt ist. Die Kupplung 16 wird hierdurch gegen unbe- absichtigtes Entfernen aus dem Stecker gesichert.

Zur Ausbildung der elektrischen Steckverbindung wird die Kupplung 16 ent- lang der ersten Richtung 28 in den Aufnahmeraum, der von dem Aufnahme- element 14 umgeben wird, eingeführt. H ierbei kommen die Kontaktbereiche 30 des Steckers mit komplementären Kontaktbereichen 30 der Kupplung in Kontakt und bilden mit diesen eine elektrische Verbindung aus.

In Figur 3 ist ein beispielhafter Stecker mit eingesteckter Kupplung 16 ab- gebildet. Der Stecker kann, wie im Falle der in Figur 3 gezeigten Ausfüh- rungsform, ein Sicherungselement 32 aufweisen, das mit der Kupplung zu- sammenwirkt, um ein unbeabsichtigtes Entfernen der Kupplung 16 zu ver- hindern. Das Sicherungselement 32 kann wie im gezeigten Beispiel Be- standteil des Aufnahmeelements 14 sein, insbesondere mit dem Aufnahme- element 14 einstückig ausgebildet sein.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, weist der beispielhaft abgebildete Stecker ein erstes Dichtelement 34 und ein zweites Dichtelement 36 auf. Das erste Dichtelement 34 ist zwischen dem Gehäuse 18 und dem Aufnahmeelement 14 angeordnet. Es kann dort wie im gezeigten Beispiel entlang der ersten

Richtung 28 gequetscht sein. Das zweite Dichtelement 36 ist zwischen dem Aufnahmeelement 14 und dem Kontaktträgerelement 12 angeordnet. Es kann, wie beispielhaft in Figur

3 dargestellt, rechtwinklig zur ersten Richtung 28 gequetscht sein.

Die Figuren 4 und 5 zeigen unterschiedliche mögliche beispielhafte Ausfüh- rungsformen des Aufnahmeelements 14 mit den zugehörigen Dichtelemen- ten 34, 36.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Beispiel ist das erste Dichtelement 34 als Flachdichtung, und das zweite Dichtelement 36 als O-Ring-Dichtung ausge- staltet.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Beispiel ist sowohl das erste Dichtelement 34, als auch das zweite Dichtelement 36 als O-Ring ausgestaltet.

Die in den Figuren 4 und 5 gezeigten beispielhaften Aufnahmeelemente 14 weisen eine in den gezeigten Beispielen in die erste Richtung 28 weisende Anlagefläche 38 auf. Die Anlagefläche 38 kann wie in den gezeigten Bei- spielen in die erste Richtung 28 weisen. Insbesondere im Falle des in Figur

4 gezeigten, als Flachdichtung ausgeführten ersten Dichtelements 34 kann die Anlagefläche 38 zum Andrücken des Dichtelements 34 an das Gehäuse 18 dienen.

Ein wie in Figur 5 gezeigt als O-Ring ausgeführtes erstes Dichtelement 34 kann, wie in Figur 5 gezeigt, ebenfalls im Bereich der Anlagefläche 38 an- geordnet sein, so dass es durch diese an das Gehäuse 18 angedrückt wer- den kann. Besonders vorteilhaft ist eine umlaufende Nut vorgesehen, in der das als O-Ring ausgestaltete erste Dichtelement 34 angeordnet ist. Bei der Montage des Steckers kann so das erste Dichtelement 34 sicher auf dem Aufnahmeelement 14 angeordnet werden, bevor das Aufnahmeelement 14 in das Gehäuse 18 eingeführt wird. Die beiden in den Figuren 4 und 5 gezeigten zweiten Dichtelemente 36 sind beispielhaft ebenfalls in Nuten 40 angeordnet. Die Nuten 40 bewirken ins- besondere, dass die zweiten Dichtelemente 36 nicht entlang der ersten Richtung 28 auf dem Aufnahmeelement 14 verrutschen.

Das Aufnahmeelement 14 kann wie im gezeigten Beispiel einen Einsteck- abschnitt 42 aufweisen. In den gezeigten Beispielen sind die Nuten 40 je- weils im Bereich einer nach außen weisenden Fläche des Einsteckab- schnitts 42 angeordnet.

Wie aus der Figur 3 hervorgeht, kann der Einsteckabschnitt 42 mit einem Aufsteckabschnitt 44 des Kontaktträgerelements 12 zusammengesteckt sein. Das zweite Dichtelement 36 wird dabei in vorteilhafter Weise zwischen dem Einsteckabschnitt 42 und dem Aufsteckabschnitt 44 gequetscht und bewirkt so eine Abdichtung. H ierbei kann insbesondere ein Toleranzaus- gleich entlang der ersten Richtung 28 erfolgen, in dem der Einsteckab- schnitt 42 - abhängig von der tatsächlichen relativen Position zwischen Ge- häuse 18 und Kontaktträgerelement 12 - tiefer oder weniger tief in den Auf- steckabschnitt 44 eingeschoben wird.

In Figur 6 ist ein beispielhafter Stecker dargestellt, wobei die Abbildung le- diglich die Kontaktelemente 10, Kontaktträgerelement 12 und Aufnahme- element 14 in freigestellter Darstellung zeigt. Wie in gezeigten Beispiel dar- gestellt, kann das Aufnahmeelement 14 Berührschutzelemente 46 aufwei- sen, die sich fingerartig entgegen der ersten Richtung 28 in die Aufnahme- raum hinein erstecken. Die Berührschutzelemente 46 bilden einzelne, im Wesentlichen punktförmige Flindernisse gegen das Eindringen eines Kör- perteils. Unter einem punktförmigen Hindernis ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung nicht lediglich ein dimensionsloser Punkt im ma- thematischen Sinne zu verstehen, sondern ein Hindernis, das nur in einem kleinen räumlichen Teilbereich des Aufnahmeraums als Hindernis - quasi punktuell - wirkt. Die Mehrzahl Berührschutzelemente 46 bildet jedoch eine Mehrzahl solcher punktförmigen Hindernisse, die so gemeinsam eine Barri- ere gegen das Eindringen eines Körperteils bilden.

Die Kontaktelemente 10 können wie im gezeigten Beispiel alternativ und/oder ergänzend Berührschutzelemente 48 aufweisen. Diese können, wie im gezeigten Beispiel, als elektrisch nicht leitende Endbereiche, insbe- sondere aus Kunststoff, der sich mit den Kontaktbereichen 30 in den Auf- nahmeraum hinein erstreckenden Kontaktelemente 10 ausgebildet sein. Diese können ebenfalls, analog zu den vorstehend beschriebenen Berühr- Schutzelementen 46 eine Barriere aus mehreren punktförmigen Hindernis- sen bilden. Eine derartige Barriere kann auch, wie im gezeigten Beispiel, gemeinsam von den Berührschutzelementen 46, 48 gebildet sein.

In dem gezeigten Beispiel sind die Berührschutzelemente 46 an einer Wand 50 des Aufnahmeelements 14 ausgebildet, die bei montiertem Stecker zum

Kontaktträgerelement 12 hinweist. Die Wand 50 kann wie im gezeigten Bei- spiel Öffnungen 52 aufweisen, durch welche die Kontaktelemente 10 mit ihren Kontaktbereichen 30 eintreten können. Zum besseren Verständnis sind in den Figuren 7 und 8 das Aufnahmeelement 14 zum einen, und das Kontaktträgerelement 12 mit den Kontaktelementen 10 zum anderen noch- mals separat dargestellt.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zu- ständigen Fachmanns variiert werden.

* * * * * * * Bezugszeichen liste

10 Kontaktelement

12 Kontaktträgerelement

14 Aufnahmeelement

16 Kupplung

17 Dichtung

18 Gehäuse

20 Schaltungsträgerelement

22 Abdeckung

24 Sicherungselement

26 Kontur

28 Erste Richtung

30 Kontaktierungsbereiche

32 Sicherungselement

34 erstes Dichtelement

36 zweites Dichtelement

38 Anlagefläche

40 Nut

42 Einsteckabschnitt

44 Aufsteckabschnitt

46 Berührschutzelemente

48 Berührschutzelemente der Kontaktelemente

50 Wand

52 Öffnungen

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