EP3386033B1 - Isolierkörper für eine steckverbindereinheit - Google Patents

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EP3386033B1
EP3386033B1 EP17165396.7A EP17165396A EP3386033B1 EP 3386033 B1 EP3386033 B1 EP 3386033B1 EP 17165396 A EP17165396 A EP 17165396A EP 3386033 B1 EP3386033 B1 EP 3386033B1
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insulating
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collars
contact
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Johann Krech
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Lapp Engineering AG
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    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end

Definitions

  • the invention relates to an insulating body for a connector unit and a method for producing such an insulating body.
  • Connectors which have two mutually complementary connector units, are used to separate and connect electrical lines and electrical devices.
  • the connector units in this case normally comprise a plurality of contact pins or contact sockets which are insulated from one another and connected to electrical lines.
  • Various plug connectors are known from the prior art, which are particularly suitable for applications in mechanical engineering, in electrical switch cabinets or for applications with increased requirements in terms of mechanical or chemical robustness.
  • the connectors are designed with massive housings, which leads to a very high space requirement.
  • the housing size is further influenced by the internal insulating body and the elements required to fix the insulating body to the housing.
  • a connector with a one-piece insulating body is known.
  • the insulating body On the outside, the insulating body has tightly packed, fine-articulated structures which ensure insulation between adjacent contacts. Dirt particles regularly collect between the delicate structures through which leakage currents can flow, so that the insulation properties of the connector are impaired.
  • the present invention is therefore based on the object of creating an improved insulating body for plug connectors or plug connector units.
  • the insulating body should be able to accommodate and guide a large number of electrical contacts that are electrically isolated from one another.
  • the insulating body should have a compact design and be suitable for rated voltages of at least 400V.
  • the insulating body should be able to accommodate contact pins and contact sockets with increased density without increased war currents occurring.
  • the structures on the outside of the insulating body should be designed in such a way that, despite the particles deposited due to contamination, there is a sufficiently large creepage distance as a minimum creepage distance (according to IEC 60664-1) between adjacent conductive elements.
  • a method for producing such an insulating body is to be specified. Furthermore, male and female connector units are to be created which are equipped with an insulating body according to the invention and which can be assembled to form a connector
  • the insulating body which is suitable for use in an electrical connector unit, comprises at least two, preferably a plurality of, insertion channels for receiving of contact pins or contact sockets.
  • the insertion channels are preferably aligned along a main axis of the insulating body in order to enable a compact design. Stripped cable ends can be inserted into the insertion channels and can be fixed in the contact pins or contact sockets.
  • the insulating body further has at least two, preferably a plurality of fixing channels which are aligned at least approximately perpendicular to the insertion channels. A fixing channel is assigned to each insertion channel in such a way that the clamping screw inserted in the fixing channel can mechanically act on the contact pin or contact socket mounted in the insertion channel.
  • the insulating collars ensure the lateral electrical insulation of the clamping screws that are electrically connected to the contact pins or contact sockets.
  • the insulating collars each have at least one collar opening which is delimited on both sides by collar ends.
  • the collar openings increase the distance between the delicate insulating collars so that small dirt particles can no longer get stuck between the insulating collars.
  • Protective particles deposited on insulating bodies can cause leakage currents, which lead to failure of the insulating body and the connector connected to it, as the electrical insulation is no longer guaranteed.
  • the creepage distance along the surface of the insulating body is increased by the collar openings, so that the operational reliability of the insulating body is improved or an increased density of the connection contacts can also be achieved.
  • the insulating collars are designed as hollow cylinder segments, which are then missing a wooden cylinder segment at the collar ends.
  • the collar ends form edges which are aligned parallel to one another and which delimit the collar opening. This geometric shape enables simple production.
  • an insulating edge for electrical insulation of the adjacent clamping screws with regard to leakage currents is formed on the outside of the insulating body.
  • the leakage currents can flow along the surface from the clamping screws to a protective conductor and / or to the connector housing and / or to the holding means.
  • the insulation edge increases the creepage distance and reduces the creepage currents accordingly.
  • the collar openings in the insulating collar are each aligned with the adjacent insulating collar or against the insulating edge. This increases the space between adjacent insulating collars at the narrowest point, so that smaller particles can no longer be mechanically blocked.
  • the adjacent insulation collars are preferably aligned in a row, the collar openings pointing at least approximately in the same direction and having a common opening axis.
  • the insulating collars preferably have a wall thickness of 0.4 to 1.5 mm. In a particularly preferred embodiment, the insulating collars have a wall thickness between 0.75 mm and 1.0 mm.
  • the insulating collars are attached to the inside one or more blocking ribs for the mechanical blocking of the clamping screws, molded onto the inside of the fixing channels.
  • the blocking ribs prevent the clamping screws from loosening or falling out, for example due to vibrations.
  • the collar openings preferably have an opening width of 1.0 to 8.0 mm. In a particularly preferred embodiment, the collar openings have an opening width between 1.5 mm and 3.0 mm.
  • the collar openings preferably have an opening angle between 60 ° and 120 ° relative to the central axis of the insulating collar. The opening angle is particularly preferably in the range of 90 ° plus / minus 5 °.
  • the surface of the insulating body has dirt-repellent and / or self-cleaning properties. This property is preferably achieved by a coating which is dirt-repellent and / or self-cleaning. The dirt-repellent and / or self-cleaning surface also reduces the accumulation of dirt particles on the insulating body.
  • the material for the insulating body or, if appropriate, for the coating of the insulating body preferably has a high creepage resistance, so that the insulating body can be assigned to a better insulating material group in accordance with IEC 60664-1.
  • the insulation distance between a clamping screw and the adjacent insulating collar is preferably in a range of 0.75mm-1.25mm, particularly preferably 1mm. These values can be adapted accordingly as a function of the environmental conditions in which the plug connectors according to the invention are used.
  • latching projections and holding means guides for the mechanical fixing of holding means are provided on at least two opposite sides of the insulating body.
  • the holding means By means of the holding means, the insulating body can be attached and / or fixed in a housing of a plug connector.
  • the insulating body is preferably suitable for rated voltages of at least 400V. In spite of particles deposited on the insulating body due to contamination, it is particularly preferred that creepage distances according to the IEC 60664-1 standard are so small that no electrical flashovers occur during the life of the insulating body.
  • coding elements preferably coding webs (17) or coding grooves (18), are integrally formed on the insulating body.
  • the coding elements ensure the correct plug connection.
  • Plug connector units can advantageously be implemented with an insulating body according to the invention.
  • the connector comprises two connector units, one connector unit each being designed as a female or male connector half. Both connector units preferably each comprise an insulating body according to the invention.
  • An insulating body according to the invention is preferably produced by a method according to the invention.
  • the process is a primary molding process, in particular a casting process, a die-casting process or an injection molding process. Alternatively, a 3D printing process can also be used.
  • the method preferably comprises at least one material-removing method Process step.
  • the collar openings are formed on the insulating collar during the material-removing process step.
  • Fig. 1a shows an insulating body 1 according to the invention with holding means 2, 2 'in a perspective view.
  • the insulating body 1 has a plurality of insertion channels 11A, 11B, 11C, ... which penetrate the insulating body 1 and which serve to receive contact pins or contact sockets (not shown).
  • Each insertion channel 11A, 11B, 11C, ... is laterally assigned a fixing channel 12A, 12B, 12C, ..., into each of which a clamping screw 6 can be inserted.
  • the locking screw 3 can simultaneously assume the function of the protective conductor contact.
  • FIG. 11 shows a detailed view of the insulating body 1 from FIG Fig. 1a .
  • An insulating collar 13E is formed concentrically on the fixing channel 12E, which is designed as a hollow cylinder and lacks a hollow cylinder segment on the right-hand side, so that the insulating collar 13E has two collar ends 132 which delimit a collar opening 131E.
  • the collar opening 131E which results, for example, from a section through the insulating collar 13E, preferably has a rectangular cross section.
  • a clamping screw 6, which can be rotated against the contact element, the contact pin or the contact socket, is inserted into the fixing channel 12E.
  • Fig. 2 shows the insulating body 1 of Fig. 1a in a further view with the holding means 2 shown in an exploded manner.
  • Latching projections 14A, 14B and holding means guides 15A, 15B, into which corresponding elements of the holding means 2 can engage, are formed on the insulation body 1.
  • Fig. 3 shows the insulating body 1 of Fig. 1a with a circular highlighted view into the interior of the insulating body 1.
  • contact pins 5 are arranged, in which an electrical conductor can be fixed by a clamping screw 6.
  • Fig. 4 shows the insulating body 1 of Fig. 1a in another view.
  • the contact pins 5 protrude from the insulating body 1 so that they engage in a complementary connector half and can establish electrical contact.
  • Coding webs 17 are formed on the insulating body and can engage in corresponding coding elements on a counterpart. The coding elements prevent two insulating bodies 1 from being plugged together in an incorrect position.
  • Figure 5a shows the insulating body 1 of Fig. 1a in a side view.
  • the fixing channels 12A, 12B, 12C, ... are arranged in a row in the preferred embodiment shown.
  • the insulating collars 13A, 13B, 13C, ... are arranged concentrically to the fixing channels 12A, 12B, 13C, ...
  • the insulating collars 13A, 13B, 13C, ... have collar openings 131A, 131B, 131C, ... which are each directed in the direction of the adjacent insulating collar 13A, 13B, 13C.
  • FIG. 11 shows a detailed view of the insulating body 1 from FIG Figure 5a .
  • the insulating collar 13E has a collar opening 131E which is directed in the direction of the adjacent insulating collar 13F.
  • the insulation distance d denotes the distance between the electrically conductive clamping screw 6 im Fixing channel 12E and the adjacent insulating collar 13F, which isolates the adjacent clamping screw.
  • the collar opening 131F in the insulating collar 13F has an opening width w.
  • An insulation edge 16 is arranged adjacent to the insulation collar 13F, by means of which the lateral electrical insulation with respect to the holding means 2, 2 'and the elements attached to them is ensured.
  • Two opposing blocking ribs 121F, 121F ' are integrally formed on the inside of the fixing channel 12F.
  • Fig. 6 shows a connector 100 with connector units 10, 10 ', which have mutually complementary insulating bodies 1, 1'.
  • the connector units 10, 10 ' can include a housing not shown here.
  • the second insulating body 1 ′ has coding grooves 18 which are shaped complementary to the coding elements on the insulating body 1.
  • FIG. 10 shows the connector 100 of FIG Fig. 6 in a partially sectioned view with contact pins 5 and contact sockets 7 shown in an exploded manner.
  • contact pins 5 are arranged in the insertion channels 11A.
  • complementary contact sockets 7 are arranged in the insertion channels 11E for this purpose.
  • Contact pins 5 and contact sockets 7 can be acted upon mechanically via clamping screws 6.
  • the clamping screws 6 are guided in the fixing channels 12A, 12E, which are each surrounded by an insulating collar 13A, 13E.
  • the fixing channels 12A; 12E perpendicular to the insertion channels 11A; 11E aligned and from the hollow cylindrical insulating collar 13A; 13E are enclosed.
  • the insulating collar 13A; 13E are integrally formed on the insulating body 1, 1 'and are guided to the outside so that they protrude beyond the insulating body 1, 1' to the outside.
  • the insertion channels 11 are arranged in two rows, with two fixing channels 12 each lying coaxially opposite one another.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper für eine Steckverbindereinheit sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Isolierkörpers.
  • Steckverbinder, die zwei zueinander komplementäre Steckverbindereinheiten aufweisen, dienen zum Trennen und Verbinden von elektrischen Leitungen und elektrischen Geräten. Die Steckverbindereinheit in umfassen dabei normalerweise eine Vielzahl von Kontaktstiften oder Kontaktbuchsen, die gegeneinander isoliert und mit elektrischen Leitungen verbunden sind.
  • Aus dem Stand der Technik sind diverse Steckverbinder bekannt, welche insbesondere auch für Anwendungen im Maschinenbau, in elektrischen Schaltschränken oder bei Anwendungen mit gesteigerten Anforderungen bezüglich mechanischer oder chemischer Robustheit geeignet sind. Um die Anforderungen bezüglich Robustheit zu gewährleisten sind die Steckverbinder mit massiven Gehäusen ausgeführt, was zu einem sehr hohen Platzbedarf führt. Die Gehäusegrösse wird weiter durch den innenliegenden Isolierkörper sowie die zur Fixierung des Isolierkörpers am Gehäuse benötigten Elemente beeinflusst.
  • Aus der EP2034562B1 ist ein Steckverbinder mit einem einteiligen Isolierkörper bekannt. An der Aussenseite weist der Isolierkörper dicht gepackte feingliedrige Strukturen auf, welche eine Isolation zwischen benachbarten Kontakten sicherstellen. Zwischen den feingliedrigen Strukturen sammeln sich regelmässig Schmutzpartikel an, über die Kriechströme fliessen können, so dass die Isolationseigenschaften des Steckverbinders beeinträchtigt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Isolierkörper für Steckverbinder bzw. Steckverbindereinheiten zu schaffen.
  • Insbesondere soll der Isolierkörper eine Vielzahl an gegeneinander elektrisch isolierten elektrischen Kontakten aufnehmen und führen können.
  • Ferner soll der Isolierkörper eine kompakte Bauform aufweisen und für Bemessungsspannungen von mindestens 400V geeignet sein. Der Isolierkörper soll Kontaktstifte und Kontaktbuchsen mit erhöhter Dichte aufnehmen können, ohne dass erhöhte Kriegsströme auftreten.
  • Zudem sollen die Strukturen auf der Aussenseite des Isolierkörpers so ausgeführt sein, dass trotz durch Verschmutzung abgelagerter Partikel ein hinreichend grosser Kriechweg als Mindestkriechstrecke (gemäss IEC 60664-1) zwischen benachbarten leitenden Elementen besteht.
  • Des Weiteren sollen ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Isolierkörpers angegeben werden. Weiterhin sollen männliche und weibliche Steckverbindereinheiten geschaffen werden, die mit einem erfindungsgemässen Isolierkörper bestückt sind und zu einem Steckverbinder zusammengesetzt werden können
  • Diese Aufgabe wird mit einem Isolierkörper und einem Verfahren gelöst, welche die in Anspruch 1 und in Anspruch 13 angegebenen Merkmale aufweisen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.
  • Der Isolierkörper, der für den Einsatz in einer elektrischen Steckverbindereinheit geeignet ist, umfasst zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl an, Einführkanälen, zur Aufnahme von Kontaktstiften oder Kontaktbuchsen. Die Einführkanäle sind vorzugsweise entlang einer Hauptachse des Isolierkörpers ausgerichtet, um eine kompakte Bauform zu ermöglichen. In die Einführkanäle sind abisolierte Kabelenden einführbar und in den Kontaktstiften oder Kontaktbuchsen festlegbar. Der Isolierkörper weist weiter zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl an Fixierkanälen auf, welche zumindest annähernd senkrecht zu den Einführkanälen ausgerichtet sind. Jedem Einführkanal ist jeweils so ein Fixierkanal zugeordnet, dass die im Fixierkanal eingeführte Klemmschraube den im Einführkanal gelagerten Kontaktstift oder Kontaktbuchse mechanisch beaufschlagen kann. An der Aussenseite des Isolierkörpers sind zumindest annähernd koaxial zu den Fixierkanälen ausgerichtete zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl an Isolierkragen angeformt. Die Isolierkragen stellen die laterale elektrische Isolation der elektrisch mit den Kontaktstiften oder Kontaktbuchsen verbundenen Klemmschrauben sicher.
  • Erfindungsgemäss weisen die Isolierkragen jeweils zumindest eine Kragenöffnung auf, die beidseits durch Kragenenden begrenzt ist. Durch die Kragenöffnungen wird die Distanz zwischen den feingliedrigen Isolierkragen erhöht, so dass kleine Schmutzpartikel nicht mehr zwischen den Isolierkragen hängen bleiben können. Auf Isolierkörpern angelagerte Schutzpartikel können Kriechströme verursachen, welche zum Ausfall des Isolierkörpers und des damit verbundenen Steckverbinders führen, da die elektrische Isolation nicht mehr gewährleistet ist. Die Kriechstrecke entlang der Oberfläche des Isolierkörpers wird durch die Kragenöffnungen erfindungsgemäss erhöht, so dass die Betriebssicherheit des Isolierkörpers verbessert wird oder auch eine erhöhte Dichte der Anschlusskontakte realisiert werden kann.
  • Erfindungsgemäß sind die Isolierkragen als Hohlzylindersegmente ausgebildet, denen anschliessend an die Kragenenden ein Holzylindersegment fehlt. Die Kragenenden bilden parallel zueinander ausgerichtete Kanten, welche die Kragenöffnung begrenzen. Diese geometrische Form ermöglicht eine einfache Fertigung.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist an der Aussenseite des Isolierkörpers ein Isolationsrand zur elektrischen Isolation der benachbarten Klemmschrauben hinsichtlich Kriechströmen angeformt. Die Kriechströme können entlang der Oberfläche von den Klemmschrauben zu einem Schutzleiter und/oder zum Steckverbindergehäuse und/oder zu den Haltemitteln fliessen. Durch den Isolationsrand wird der Kriechweg vergrössert und die Kriechströme entsprechend reduziert.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Kragenöffnungen in den Isolierkragen jeweils gegen den benachbarten Isolierkragen oder gegen den Isolationsrand hin ausgerichtet. Hierdurch wird der Raum zwischen benachbarten Isolierkragen an der engsten Stelle erhöht, wodurch kleinere Partikel nicht mehr mechanisch blockiert werden können. Die benachbarten Isolationskragen sind vorzugsweise in einer Reihe ausgerichtet sind, wobei die Kragenöffnungen zumindest annähernd in dieselbe Richtung weisen und eine gemeinsame Öffnungsachse aufweisen.
  • Vorzugsweise weisen die Isolierkragen eine Wandstärke von 0.4 bis 1.5mm auf. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weisen die Isolierkragen eine Wandstärke zwischen 0.75mm und 1.0mm auf.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Isolierkörpers sind an der Innenseite der Isolierkragen der an der Innenseite der Fixierkanäle eine oder mehrere Blockierrippen, zur mechanischen Blockierung der Klemmschrauben, angeformt. Durch die Blockierrippen wird ein ungewolltes Lösen oder Herausfallen der Klemmschrauben, beispielsweise durch Vibrationen, verhindert.
  • Vorzugsweise weisen die Kragenöffnungen eine Öffnungsweite von 1.0 bis 8.0 mm auf. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weisen die Kragenöffnungen eine Öffnungsweite zwischen 1.5mm und 3.0mm auf. Die Kragenöffnungen weisen relativ zur Mittelachse der Isolierkragen vorzugsweise einen Öffnungswinkel zwischen 60° und 120°. Besonders bevorzugt liegt der Öffnungswinkel im Bereich von 90° plus/minus 5°.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Oberfläche des Isolierkörpers schmutzabweisende und/oder selbstreinigende Eigenschaften auf. Vorzugsweise wird diese Eigenschaft durch eine Beschichtung, welche schmutzabweisend und/oder selbstreinigend ist, erreicht. Durch die schmutzabweisende und/oder selbstreinigende Oberfläche wird die Anlagerung von Schmutzpartikeln auf dem Isolierkörper zusätzlich reduziert.
  • Vorzugsweise weist das Material für den Isolierkörper oder gegebenenfalls für die Beschichtung des Isolierkörpers eine hohe Kriechstromfestigkeit auf, so dass der Isolierkörper einer besseren Isolierstoffgruppe gemäß IEC 60664-1 zugeordnet werden kann.
  • Die Isolationsdistanz zwischen einer Klemmschraube und dem benachbarten Isolierkragen liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0.75mm - 1.25mm, besonders bevorzugt bei 1mm. Diese Werte können in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen, in denen erfindungsgemässe Steckverbinder eingesetzt werden, entsprechend angepasst werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind an zumindest zwei gegenüberliegenden Seiten des Isolierkörpers Rastvorsprünge und Haltemittelführungen zur mechanischen Festlegung von Haltemitteln vorgesehen. Mittels der Haltemittel kann der Isolierkörper in einem Gehäuse eines Steckverbinders angebracht und/oder festgelegt werden.
  • Vorzugsweise ist der Isolierkörper für Bemessungsspannungen von mindestens 400V geeignet. Besonders bevorzugt werden, trotz am Isolierkörper durch Verschmutzung abgelagerter Partikel, nur derart geringe Kriechstrecken gemäss Norm IEC 60664-1 verursacht, dass es während der Lebensdauer des Isolierkörpers zu keinen elektrischen Überschlagen kommt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind am Isolierkörper Codierelemente, vorzugsweise Codierstege (17) oder Codiernuten (18), angeformt. Durch die Codierelemente wird die korrekte Steckverbindung sichergestellt.
  • Mit einem erfindungsgemässen Isolierkörper sind Steckverbindereinheiten vorteilhaft realisierbar. Der Steckverbinder umfasst zwei Steckverbindereinheiten, wobei jeweils eine Steckverbindereinheit als weibliche oder männliche Steckverbinderhälfte ausgestaltet ist. Vorzugsweise umfassen beide Steckverbindereinheiten jeweils einen erfindungsgemässen Isolierkörper.
  • Ein erfindungsgemässer Isolierkörper wird vorzugsweise durch ein ebenfalls erfindungsgemässes Verfahren hergestellt. Das Verfahren ist ein Urformverfahren, insbesondere ein Guss-Verfahren, ein Druckgiess-Verfahren oder ein Spritzgussverfahren. Alternativ kann auch ein 3D-Druck-Verfahren angewendet werden. Vorzugsweise umfasst das Verfahren zumindest einen materialabtragenden Verfahrensschritt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden während des materialabtragenden Verfahrensschrittes die Kragenöffnungen an den Isolierkragen ausgestaltet.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Fig. 1a
    einen erfindungsgemässen Isolierkörper 1 mit Haltemitteln 2, 2';
    Fig. 1b
    eine Detailansicht des Isolierkörpers 1 von Fig. 1a;
    Fig. 2
    den Isolierkörper 1 von Fig. 1a in einer weiteren Ansicht mit explosionsartig dargestelltem Haltemittel 2;
    Fig. 3
    eine Steckverbindereinheit 10 mit einem mit Kontaktstiften 5 bestückten Isolierkörper 1 von Fig. 1a mit einer kreisförmig hervorgehobenen Einsicht ins Innere des Isolierkörpers 1;
    Fig. 4
    die Steckverbindereinheit 10 von Fig. 1a in einer weiteren Ansicht;
    Fig. 5a
    den Isolierkörper 1 von Fig. 1a in einer Seitenansicht;
    Fig. 5b
    eine Detailansicht des Isolierkörpers 1 von Fig. 5a;
    Fig. 6
    einen Steckverbinder 100 mit zwei Steckverbindereinheiten 10, 10', die komplementär zueinander ausgebildete Isolierkörper 1, 1' aufweisen;
    Fig. 7
    den Steckverbinder 100 von Fig. 6 in einer teilweise geschnittenen Ansicht mit explosionsartig dargestellten Kontaktstiften 5 und Kontaktbuchsen 7;
  • Fig. 1a zeigt einen erfindungsgemässen Isolierkörper 1 mit Haltemitteln 2, 2' in einer perspektivischen Ansicht. Der Isolierkörper 1 weist mehrere, den Isolierkörper 1 durchdringende, Einführkanäle 11A, 11B, 11C,... auf, welche zur Aufnahme von Kontaktstiften oder Kontaktbuchsen (nicht gezeigt) dienen. Jedem Einführkanal 11A, 11B, 11C,... ist seitlich ein Fixierkanal 12A, 12B, 12C,... zugeordnet, in den jeweils eine Klemmschraube 6 einführbar ist. An den Fixierkanälen 12A, 12B, 12C,... sind jeweils Isolierkragen 13A, 13B, 13C,... angeordnet, welche die im zugehörigen Fixierkanal 12A, 12B, 12C,... angeordnete Klemmschraube 6 seitlich elektrisch isolieren. An zwei Enden des Isolierkörpers 1 sind Haltemittel 2, 2' gezeigt, mit welchen der Isolierkörper 1 mit Kopplungsmitteln 4, 4' in einem Gehäuse eines Steckverbinders festlegbar ist. Die Haltemittel 2, 2', umfassen Rastelemente 21 und zumindest eine Feststellschraube 3 zur Festlegung am Isolierkörper 1. Die Feststellschraube 3 kann gleichzeitig die Funktion des Schutzleiterkontakts übernehmen. Bei dieser Variante sind die Haltemittel 2, 2' als Schutzleiterbleche ausgestaltet.
  • Fig. 1b zeigt eine Detailansicht des Isolierkörpers 1 von Fig. 1a. Am Fixierkanal 12E ist konzentrisch ein Isolierkragen 13E angeformt, der hohlzylindrisch ausgebildet ist und dem auf der rechten Seite ein Hohlzylindersegment fehlt, so dass der Isolierkragen 13E zwei Kragenenden 132 aufweist, die eine Kragenöffnung 131E begrenzen. Die Kragenöffnung 131E, die z.B. aus einem Schnitt durch den Isolierkragen 13E resultiert, weist vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf. In den Fixierkanal 12E ist eine Klemmschraube 6 eingeführt, die gegen das Kontaktelement, den Kontaktstift oder die Kontaktbuchse, gedreht werden kann.
  • Fig. 2 zeigt den Isolierkörper 1 von Fig. 1a in einer weiteren Ansicht mit explosionsartig dargestelltem Haltemittel 2. Am Isolationskörper 1 sind Rastvorsprünge 14A, 14B und Haltemittelführungen 15A, 15B angeformt, in welche entsprechende Elemente des Haltemittels 2 eingreifen können.
  • Fig. 3 zeigt den Isolierkörper 1 von Fig. 1a mit einer kreisförmig hervorgehobenen Einsicht ins Innere des Isolierkörpers 1. In den Einführkanälen 11A, 11B, 11C sind Kontaktstifte 5 angeordnet, in welchen ein elektrischer Leiter durch eine Klemmschraube 6 festlegbar ist.
  • Fig. 4 zeigt den Isolierkörper 1 von Fig. 1a in einer weiteren Ansicht. Die Kontaktstifte 5 stehen aus dem Isolierkörper 1 heraus, so dass sie in eine komplementäre Steckverbinderhälfte eingreifen und einen elektrischen Kontakt herstellen können. Am Isolierkörper sind Codierstege 17 angeformt, welche in entsprechende Codierelemente an einem Gegenstück eingreifen können. Durch die Codierelemente wird ein Zusammenstecken zweier Isolierkörper 1 in einer falschen Position verhindert.
  • Fig. 5a zeigt den Isolierkörper 1 von Fig. 1a in einer Seitenansicht. Die Fixierkanäle 12A, 12B, 12C,... sind in der gezeigten bevorzugten Ausgestaltung in einer Reihe angeordnet. Die Isolierkragen 13A, 13B, 13C,... sind konzentrisch zu den Fixierkanälen 12A, 12B, 13C,... angeordnet. Die Isolierkragen 13A, 13B, 13C,... weisen Kragenöffnungen 131A, 131B, 131C,... auf, welche jeweils in Richtung des benachbarten Isolierkragens 13A, 13B, 13C gerichtet sind.
  • Fig. 5b zeigt eine Detailansicht des Isolierkörpers 1 von Fig. 5a. Der Isolierkragen 13E weist eine Kragenöffnung 131E, welche in Richtung des benachbarten Isolierkragens 13F gerichtet ist, auf. Die Isolationsdistanz d bezeichnet die Distanz zwischen der elektrisch leitenden Klemmschraube 6 im Fixierkanal 12E und dem benachbarten Isolierkragen 13F, welcher die benachbarte Klemmschraube isoliert. Die Kragenöffnung 131F im Isolierkragen 13F weist eine Öffnungsweite w auf. Benachbart zum Isolationskragen 13F ist ein Isolationsrand 16 angeordnet, durch welchen die seitliche elektrische Isolation gegenüber den Haltemitteln 2, 2' und den daran angebrachten Elementen sichergestellt wird. An der Innenseite des Fixierkanals 12F sind zwei gegenüberliegende Blockierrippen 121F, 121F' angeformt. Die Blockierrippen 121F, 121F' verhindern, dass sich die Klemmschraube 6 durch Vibrationen oder sonstige Bewegungen des Isolierkörpers 1 lösen kann.
  • Fig. 6 zeigt einen Steckverbinder 100 mit Steckverbindereinheiten 10, 10', die zueinander komplementäre Isolierkörper 1, 1' aufweisen. Die Steckverbindereinheiten 10, 10' können ein hier nicht gezeigtes Gehäuse umfassen. Der zweite Isolierkörper 1' weist Codiernuten 18 auf, welche komplementär zu den Codierelementen am Isolierkörper 1 ausgeformt sind.
  • Fig. 7 zeigt den Steckverbinder 100 von Fig. 6 in einer teilweise geschnittenen Ansicht mit explosionsartig dargestellten Kontaktstiften 5 und Kontaktbuchsen 7. Im unteren Isolierkörper 1 sind Kontaktstifte 5 in den Einführkanälen 11A angeordnet. Im oberen Isolierkörper 1' sind dazu komplementäre Kontaktbuchsen 7 in den Einführkanälen 11E angeordnet. Kontaktstifte 5 und Kontaktbuchsen 7 sind über Klemmschrauben 6 mechanisch beaufschlagbar. Die Klemmschrauben 6 sind den Fixierkanälen 12A, 12E geführt, welche jeweils von einem Isolierkragen 13A, 13E umgeben sind. Es ist gezeigt, dass die Fixierkanäle 12A; 12E senkrecht zu den Einführkanälen 11A; 11E ausgerichtet und von den hohlzylindrischen Isolierkragen 13A; 13E umschlossen sind. Die Isolierkragen 13A; 13E sind einstückig am Isolierkörper 1, 1' angeformt und nach aussen geführt, sodass sie den Isolierkörper 1, 1' nach aussen überragen. Die Einführkanäle 11 sind dieser vorzugsweisen Ausgestaltung in zwei Reihen angeordnet, wobei sich je zwei Fixierkanäle 12 jeweils koaxial gegenüber liegen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1, 1'
    Isolierkörper
    11A, 11B, 11C,...
    Einführkanal
    12A, 12B, 12C,...
    Fixierkanal
    121F, 121F'
    Blockierrippe
    13A, 13B, 13C,...
    Isolierkragen
    131A, 131B, 131C,...
    Kragenöffnungen
    132
    Kragenenden
    14A, 14B
    Rastvorsprung
    15A, 15B
    Haltemittelführung
    16
    Isolationsrand
    17
    Codiersteg
    18
    Codiernut
    2, 2'
    Haltemittel
    21
    Rastelement
    3
    Stellschraube
    4, 4'
    Kopplungsmittel
    5
    Kontaktstift
    6
    Klemmschraube
    7
    Kontaktbuchse
    d
    Isolationsdistanz
    w
    Öffnungsweite

Claims (13)

  1. Isolierkörper (1) für eine elektrische Steckverbindereinheit (10, 10'), mit zumindest zwei Einführkanälen (11A, 11B, 11C,...,), in die je ein Kontaktstift (5) oder eine Kontaktbuchse (7) einführbar ist, die vorzugsweise parallel zu einer Hauptachse (x) des Isolierkörpers (1) ausgerichtet sind und in die je ein vorzugsweise senkrecht dazu ausgerichteter Fixierkanal (12A; 12B; 12C;...) einmündet, in dem eine Klemmschraube (6) drehbar gelagert ist, mittels der der zugeordnete Kontaktstift (5) oder die zugeordnete Kontaktbuchse (7) mechanisch beaufschlagbar ist, und dem ein Isolierkragen (13A; 13B; 13C; ...) zugeordnet ist, der an der Aussenseite des Isolierkörpers (1) zumindest annähernd koaxial zum zugeordneten Fixierkanal (11A; 11B; 11C,...) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, vorzugsweise jeder, der Isolierkragen (13A; 13B; 13C;...) zumindest eine beidseits durch Kragenenden (132) begrenzte Kragenöffnung (131A, 131B, 131C,...) aufweist und dass die Isolierkragen (13A; 13B; 13C;...) als Hohlzylinderelemente ausgebildet sind, denen anschliessend an die Kragenenden (132) ein Holzylindersegment fehlt, wobei die Kragenenden (132) parallel zueinander ausgerichtete Kanten bilden.
  2. Isolierkörper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenseite des Isolierkörpers (1) eine Isolationsrand (16), zur elektrischen Isolation wenigstens einer der Klemmschrauben (6) bezüglich eines Schutzleiters und/oder eines Steckverbindergehäuses und/oder der Haltemittel (2,2'), angeordnet ist.
  3. Isolierkörper (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragenöffnungen (131A, 131B, 131C,...) jeweils gegen den benachbarten Isolationskragen (13A;, 13B; 13C;...) oder gegen den Isolationsrand (6) hin ausgerichtet sind oder dass die benachbarten Isolationskragen (13A;, 13B; 13C;...) in einer Reihe ausgerichtet sind und die Kragenöffnungen (131A, 131B, 131C,...) zumindest annähernd in dieselbe Richtung weisen und eine gemeinsame Öffnungsachse aufweisen.
  4. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkragen (13A, 13B, 13C,...) eine Wandstärke von 0.4mm bis 1.5mm, vorzugsweise von 0.75mm bis 1mm, aufweisen und/oder dass an der Innenseite der Isolierkragen (13A, 13B, 13C,...) oder an der Innenseite der Fixierkanäle (12A, 12B, 13C,...) eine oder mehrere Blockierrippen (121F, 121F'), zur mechanischen Blockierung der Klemmschrauben (6), angeformt sind.
  5. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragenöffnungen (13A, 13B, 13C,...) eine Öffnungsweite (w) zwischen 1mm und 8mm, vorzugsweise zwischen 1.5mm und 3mm, aufweisen und/oder dass die Kragenöffnungen (13A, 13B, 13C,...) relativ zur Mittelachse der Isolierkragen (13A, 13B, 13C,...) einen Öffnungswinkel zwischen 60° und 120°, vorzugsweise etwa 90° aufweisen.
  6. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Isolierkörpers (1) schmutzabweisende und/oder selbstreinigende Eigenschaften aufweist.
  7. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsdistanz (d) zwischen einer Klemmschraube (6) und dem benachbarten Isolierkragen (13A, 13B, 13C,...) bzw. dem Isolationsrand (16) zumindest 1mm beträgt.
  8. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest zwei gegenüberliegenden Seiten des Isolierkörpers (1) Rastvorsprünge (14A, 14B) und Haltemittelführungen (15A, 15B) zur mechanischen Festlegung von Haltemitteln (2, 2'), mittels denen der Isolierkörper (1) in einem Gehäuse einer Steckverbindereinheit (10, 10') festlegbar ist, angeordnet sind.
  9. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (1) für Bemessungsspannungen von mindestens 400V geeignet ist und/oder dass am Isolierkörper (1) Codierelemente, vorzugsweise Codierstege (17) oder Codiernuten (18) angeformt sind.
  10. Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (1) derart ausgelegt ist, dass durch Verschmutzung abgelagerte Partikel auf dem Isolierkörper (1) keine Kriechstrecken, die kleiner sind als die Mindestkriechstrecken gemäß IEC 60664-1, verursachen können.
  11. Elektrische Steckverbindereinheit (10, 10') mit einem Isolierkörper (1) nach einem der Ansprüche 1-10, der mit Kontaktstiften (5) oder Kontaktbuchsen (7) bestückt ist.
  12. Elektrische Steckverbindereinheit (10) nach Anspruch 11, mit einem Isolierkörper (1), der mit Kontaktstiften (5) bestückt und mit einer elektrischen Steckverbindereinheit (10') verbunden ist, die einen Isolierkörper (1) aufweist, der mit Kontaktbuchsen (7) bestückt ist.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Isolierkörpers (1) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (1) durch ein Urformverfahren, insbesondere durch Giessen, Druckgiessen oder Spritzgiessen, oder durch ein 3D-Druck-Verfahren gefertigt wird und/oder dass das Herstellungsverfahren des Isolierkörpers (1) zumindest einen materialabtragenden Verfahrensschritt, vorzugsweise zur Ausgestaltung der Kragenöffnungen (131A, 131B, 131C, ...) an den Isolierkragen (13A, 13B, 13C,...) aufweist.
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