JP5808504B2 - 電気的なカップリングエレメント - Google Patents

Description

本発明は、コネクタハウジング、好ましくはモジュラ式のコネクタハウジングにおいて配置される電気的なカップリングエレメントであって、電気絶縁性のベース体から成っており、該ベース体は、内部に配置された電気的なコンタクトエレメントを備えたコンタクト室を有しており、コンタクトエレメントは、好ましくはソケットコンタクト又はピンコンタクトとして形成されており、コンタクトエレメントは、差込み方向において前方のコンタクト側と差込み方向において後方のケーブル接続側とを有しており、該ケーブル接続側は、コンタクトエレメントのケーブル接続側に導電体を固定するための接続手段を有しており、ベース体は、接続手段へのアクセスを可能にする開口を有している、電気的なカップリングエレメントに関する。

このような電気的なカップリングエレメントは、導電性の撚り線、芯線及びケーブルを互いに可逆式に接続するために必要である。モジュラ式のコネクタハウジングにおける配置の利点は、大きなフレキシビリティがコネクタの個々のカップリングエレメントの組立てもしくは構成に存在するということである。これによってコネクタは、種々様々な導体横断面及び種々様々な形式の信号導体を受け入れることができる。例えば導電体を希望に応じて、光学式の導体及び空気力式の導体と１つのコネクタにおいて組み合わせることができる。

従来の技術
モジュラ構造を有するこのようなコネクタは、従来技術に基づいて既に種々様々なものが公知である。例えば独国特許出願公開第３４４２０５６号明細書、独国実用新案第２９８１２５００号明細書、独国特許発明第１９７０７１２０号明細書又は独国特許発明第４３１１７８１号明細書に基づいて公知である。既に公知のすべてのコネクタは、種々様々な形式の個々のカップリングエレメント、いわゆるモジュールを収容するために設けられた収容フレームを有している。

個々の電気的なカップリングエレメントは、多くの場合、小型の構造形態をしていて、複数の導電体を有している。カップリングエレメントのコンパクトでかつ一様な構造寸法によって、カップリングエレメントは任意の順番で、１つのコネクタハウジング内に配置することができる。

従来技術に基づいて公知のすべてのコネクタでは、カップリングエレメントのコンパクトでかつ一様な構造寸法に基づいて、その内部に配置された電気的なコンタクトエレメントの形式が強く制限されてしまうという不都合が生じる。

従って、多くの電気的なカップリングエレメントは、接続される導体に圧着されているコンタクトエレメントを有している。これらのコンタクトエレメントは、差込み方向においてカップリングエレメント内に導入され、そこで係止され、特殊工具を用いてしか外すことができない。択一的に、従来技術に基づいて、いわゆる軸方向ねじ接続部（Axialschraubanschluss）を備えたコンタクトエレメントが公知である。

取付け及び取外しのために特殊な工具の代わりに単に標準のスクリュドライバしか必要としない、ねじ接続部を備えたコンタクトエレメントの使用は、不可能である。コンタクトエレメントの螺合は多くの場合カップリングエレメントの側における開口を介して行われるので、露出している螺合部とカップリングエレメントのコンパクトな構造形態とによって、螺合部と最も近いカップリングエレメント又は収容フレームとの間における空間距離及び沿面距離（Luft- und Kriechstrecke）は、極めて短い。

極めて短い空間距離及び沿面距離によって、異なったコンタクトエレメント相互の間又はコンタクトエレメントと収容フレームとの間において、信号の劣化又はいわゆる短絡が生じることがある。

カップリングエレメントにおける露出した螺合部における別の問題としては、接触確実性が与えられていないということが挙げられる。また、負荷を掛けられている差し込まれたカップリングエレメントの取扱い時に、人が、露出している螺合部と接触してしまうことがある。

発明の課題
ゆえに本発明の課題は、ねじ式コンタクトと一緒に使用することができ、さもなくば必要となる特殊な工具を取付けのために必要とせず、かつ同時に短絡のリスクを減じることができる、カップリングエレメントを提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、電気的なカップリングエレメントは、電気絶縁性のカバーパネルを有しており、該カバーパネルは、ベース体において開口の前に配置されている。

本発明の有利な態様は、従属請求項に記載されている。

本発明による電気的なカップリングエレメントは、単独で又は複数の他のカップリングエレメントと一緒にコネクタハウジング内に配置されるように構成されている。コネクタハウジング内における収容のために、コネクタハウジング内には収容フレームが設けられており、この収容フレームは、カップリングエレメントを保持し、該収容フレームを用いてカップリングエレメントはコネクタハウジングに固定可能である。

カップリングエレメントの長方形のベース体は、電気絶縁性の材料から成っていて、電気的なコンタクトエレメント用の、差込み方向に沿って貫通する単数又は複数の収容室を有している。ピンコンタクト又はソケットコンタクトとして形成されたコンタクトエレメントは、電気的な接触接続のために設けられたコンタクト側が、カップリングエレメントの、差込み方向において前方の差込み領域に位置するように、カップリングエレメント内に配置されている。

カップリングエレメントは、差込み領域とは反対の側で差込み方向において後方に位置する接続領域を有している。この接続領域には、電気的なコンタクトエレメントの後方部分、つまりケーブル接続側が収容されている。接続される導電体は、接続領域においてカップリングエレメントに導入され、電気的なコンタクトエレメントのケーブル接続側において機械的に固定される。

カップリングエレメントは好ましくは、コネクタハウジングの収容フレーム内においてカップリングエレメントを固定するための係止手段を有している。係止手段は、長方形のカップリングエレメントの２つの狭幅の長辺側に位置している。これによって、収容フレーム内に互いに隣接して並んで配置された複数のカップリングエレメントが、その広幅の長辺側で接触して位置することになる。

カップリングエレメントは２つの広幅の長辺側のうちの１つに、複数の開口を有しており、これらの開口の数は、ベース体における収容室の数と同じである。これらの開口は、カップリングエレメントの外側から、開口が対応配置されている各収容室内にまで達している。

開口は、接続される導電体をコンタクトエレメントに固定する接続手段を収容するために設けられている。接続手段は好ましくは、ねじとして形成されており、該ねじは、コンタクトエレメントのケーブル接続側にねじ込まれ、これによって導電体を固定する。

接続手段のための開口をも有する両長辺側においても同様に、本発明によればカバーパネルが設けられている。このカバーパネルは、非導電性で面状に形成されたエレメントであり、カップリングエレメントの広幅の長辺側のうちの１つを部分的に覆っている。

カバーパネルは、好ましくは可動に取り付けられており、この場合カバーパネルは、差込み方向及び該差込み方向とは逆方向に直線運動を行うことができる。カバーパネルの、差込み方向において前方の終端ポジションが、開放された位置を形成し、差込み方向において後方の終端ポジションが、閉鎖された位置を形成する。カバーパネルは、ベース体における開口の数と同数の貫通孔を有している。

貫通孔は、その直径がベース体における開口の直径に相当しており、カバーパネルの開放された位置において、ベース体における開口と合同のポジションを有している。カバーパネルが閉鎖された位置に移動させられると、カバーパネルはベース体における開口を覆い、開口内に配置された接続手段へのアクセスは不可能である。

カバーパネルが、カップリングエレメントと対応カップリングエレメントとの完全に差し込まれた状態において、対応カップリングエレメントのカバーパネルと前側において差込み方向で接触するように、カバーパネルは差込み方向において形成されている。この完全に差し込まれた状態において両カバーパネル、つまりカップリングエレメントのカバーパネルと対応カップリングエレメントのカバーパネルとは、閉鎖された位置をとっていて、この場合接続手段へのアクセスが不可能である。

両カバーパネルをこのように本発明のように寸法設定することは、両カバーパネルが両カップリングエレメントの差し合わされた場合に閉鎖された位置をとっていない限り、両カバーパネルは、差し込まれる２つのカップリングエレメントによって常に相互に閉鎖位置へと移動することを、目的としている。

本発明の好適な態様では、カバーパネルは、ベース体に向いた側に、単数又は複数の係止手段を有している。この係止手段は閉鎖された位置において、ベース体の開口に係合している。これにより、カバーパネルが過誤により開放された位置へと移動することが回避される。

カップリングエレメントの好適な態様では、差込み方向でベース体における接続手段のための開口の前に、別の凹部が配置されている。これらの凹部は、カバーパネルの係止手段が開放された位置において凹部に係合し、かつカバーパネルが開放された位置において、過誤による閉鎖を防止するように、配置されている。

本発明の別の好適な態様では、カバーパネルは、ベース体に向いた側に、カップリングエレメントのベース体に設けられた溝に係合するリブを有している。これらのリブは、閉鎖された位置において、カップリングエレメントの個々のコンタクトエレメントの間における電気的な沿面距離を増大させるために働く。

実施形態
次に図面を参照しながら本発明の１実施形態を詳説する。

ソケットコンタクトエレメントを備えた第１実施形態の電気的なカップリングエレメントを示す斜視図である。 ピンコンタクトエレメントを備えた第２実施形態の電気的なカップリングエレメントを示す斜視図である。 第１実施形態の電気的なカップリングエレメントを示す分解図である。 カバーパネルを示す斜視図である。 第１及び第２実施形態の２つの電気的なカップリングエレメントを、差し込まれていない状態において示す斜視図である。 第１及び第２実施形態の２つの電気的なカップリングエレメントを、差し込まれた状態において示す斜視図である。

図１には、ソケットコンタクトエレメントを備えた第１実施形態の電気的なカップリングエレメント１が斜視図で示されている。この電気的なカップリングエレメント１は、非導電性材料から製造されたベース体１０から成っている。このベース体１０は、差込み方向Ｓにおいて前方の差込み領域１２と、差込み方向Ｓにおいて後方の接続領域１４とから形成される。

ベース体１０を貫いて、差込み方向Ｓに複数の、図示の実施形態では５つのコンタクト室１１が延びており、これらのコンタクト室１１は、コンタクトエレメント２０を収容するために働く。差込み領域１２は、第２のカップリングエレメント１との連結のために設けられており、これに対して接続領域１４は、接続される導電体３を収容するために働く。

ベース体１０の狭幅の長辺側には、各１つの係止手段１５が一体成形されており、この係止手段１５は、コネクタハウジング内においてカップリングエレメント１を収容及び係止するために働く。カップリングエレメント１の形状及び寸法（Abmass）は、係止手段１５同様、規格化されているので、コネクタにおける種々様々なカップリングエレメント１の組合せ及び交換が可能である。

カップリングエレメント１の、図１に示した上側には、カバーパネル３０が示されている。このカバーパネル３０は、本発明によれば、接続手段２８をカバーするために設けられている。接続手段２８は、カップリングエレメント１内に収容されているコンタクトエレメント２０に、導電体３を接続するために働く。好ましくは、接続手段２８はねじとして形成されている。

カバーパネル３０は、ここでは、差込み方向Ｓにおいて前方の取付けポジションＡにおいて示されている。この取付けポジションＡにおいて、接続手段２８を操作するために該接続手段２８へのアクセスが可能である。接続手段２８へのアクセスは、貫通孔４０を通して可能であり、これらの貫通孔４０は、カバーパネル３０に形成されていて、取付けポジションＡにおいて接続手段２８の上方に位置している。

図２には、ピンコンタクトエレメントを備えた第２実施形態が同様に斜視図で示されている。この実施形態は、図１に示した実施形態と異なり、ピンコンタクトエレメントとして形成されたコンタクトエレメント２０を相応に収容するために、適合された差込み領域１２を備えている。

図２においてカバーパネル３０は、差込み方向Ｓにおいて後方の作業ポジションＢにおいて示されている。差込み方向Ｓとは逆向きに直線的に移動させられたこのポジションにおいて、接続手段２８へのアクセスは不可能である。同様に非導電性材料から成るカバーパネル３０が接続手段２８を覆っているので、接続手段２８への機械的なアクセスも電気的なアクセスも不可能である。

第１実施形態のカップリングエレメント１は、図３において分解して斜視図で示されている。図３では左側の領域に、ソケットコンタクトエレメントとして形成された５つのコンタクトエレメント２０が示されている。これらのコンタクトエレメント２０は、差込み方向Ｓにおいて後方のケーブル接続側２４を有しており、このケーブル接続側２４は、導電体３を収容するためにかつ機械的及び電気的に接続させるために形成されている。導電体３を機械的に接続させるためには、接続手段２８、ここではねじがケーブル接続側２４にねじ込まれ、導入された導電体３をクランプする。

コンタクトエレメント２０の、差込み方向Ｓにおいて前方の領域は、コンタクト側２２によって形成されている。ここではソケットコンタクトとして形成されたこれらのコンタクトエレメント２０は、対応カップリングエレメント１′のコンタクトエレメント２０′との接触接続のために働く。

図３の中央領域には、カップリングエレメント１のベース体１０が示されている。カップリングエレメント１の差込み領域１２は、コンタクトエレメント２０のコンタクト側２２を収容するために設けられていて、接続領域１４は、コンタクトエレメント２０のケーブル接続側２４を収容するために設けられている。

ベース体１０の上側に位置する広幅の長辺側には、コンタクトエレメント２０の数に相応して、ここでは５つの開口１８が設けられている。これらの開口１８は、ベース体１０の上側から、コンタクトエレメント２０が配置されているコンタクト室１１にまで達している。

開口１８は、接続手段２８を収容するため及び接続手段２８へのアクセスを可能にするために設けられている。接続手段２８は、開口１８を通してコンタクトエレメント２０のケーブル接続側２４にねじ込まれる。

ベース体１０は、その狭幅の長辺側に、好ましくはガイド溝１７を有しており、これらのガイド溝１７は、カバーパネル３０を案内及び固定するために働く。カバーパネル３０はガイドウェブ３７を用いてガイド溝１７内において案内され、このようにして差込み方向Ｓで取付けポジションＡと作業ポジションＢとの間において直線的な運動を実施することができる。

差込み方向Ｓにおいて開口１８のそばには、追加的な凹部１９が設けられており、これらの凹部１９は、取付けポジションＡにおいてカバーパネル３０を固定するために働く。そのために、カバーパネル３０の、ベース体１０に向いた側に設けられた係止手段３８が、凹部１９に係止する。凹部１９の形状は開口１８の形状に相当しており、これによって、カバーパネル３０は作業ポジションＢにおいて係止手段３８によって開口１８に係止することができる。

係止手段３８は、平らな***部としてカバーパネル３０に形成されている。そして係止手段３８はその形状及び寸法に関して正確に開口１８及び凹部１９に適合し、これによってカバーパネル３０を取付けポジションＡにおいてもしくは作業ポジションＢにおいて保持する。

図３の右側の領域には、本発明によるカバーパネル３０が示されており、このカバーパネル３０は、図４においてベース体１０に向いた側から見た図で示されている。カバーパネル３０は、おおよそＵ字形に形成されていて、非導電性材料から成っている。Ｕ字形は、カバーパネル３０がベース体１０を少なくとも部分的に把持するもしくは取り囲むのに役立つ。カバーパネル３０の内側面に一体成形されたガイドウェブ３７は、ベース体１０に設けられたガイド溝１７に係合し、このようにしてカバーパネル３０をベース体１０において保持する。ガイド溝１７は、取付けポジションＡから作業ポジションＢへのカバーパネル３０の、差込み方向Ｓに向けられた直線的な運動を可能にする。

図示の実施形態においてカバーパネル３０は、ばねエレメント３４を有しており、このばねエレメント３４は、差込み方向Ｓにおいて前方の領域３２でカバーパネル３０に取り付けられている。ばねエレメント３４は、カップリングエレメント１が第２のカップリングエレメント１′と接触接続し、カバーパネル３０を作業ポジションＢに強制移動させる場合に、カバーパネル３０に対して力を加える。

本発明によればカバーパネル３０の、ベース体１０に向いた側には、リブ３６が一体成形されている。これらのリブ３６は、ベース体１０に設けられた溝１６に進入する。これらの溝１６へのリブ３６の進入によって、ベース体１０における個々のコンタクトエレメント２０の間における電気的な沿面距離（Kriechstrecken）が増大させられる。

図示の実施形態では、カバーパネル３０は追加的なストッパ３９を有しており、このストッパ３９は、取付けポジションＡへのカバーパネル３０の移動時に、カバーパネル３０がベース体１０から過誤により外れることを阻止するようになっている。

図５及び図６にはそれぞれ１対のカップリングエレメント１，１′が、差し込まれていない状態と差し込まれた状態で示されている。図面にはカップリングエレメント１，１′が互いに向かい合って示されており、この場合カップリングエレメント１はソケットコンタクトを備え、カップリングエレメント１′はピンコンタクトを備えている。ベース体１０，１０′の、それぞれの差込み方向Ｓ，Ｓ′において後方の接続領域１４，１４′には、導電体３，３′が示されており、これらの導電体３，３′はカップリングエレメント１，１′内において、ここでは見えないコンタクトエレメント２０，２０′と電気的に接続されている。図６には、差し込まれた状態において差込み領域１２，１２′が互いに差し込まれている。

本発明によれば図５に、カバーパネル３０，３０′が取付けポジションＡにおいて示されている。このポジションにおいてカバーパネル３０，３０′は、接続手段２８，２８′へのアクセスを可能にしており、これらの接続手段２８，２８′によって、導電体３，３′はコンタクトエレメント２０，２０′内において機械的及び電気的に固定されている。

図６に示されている差し込まれた状態において、カバーパネル３０，３０′は、作業ポジションＢを占めていて、これにより接続手段２８，２８′へのアクセス部を覆っている。カップリングエレメント１，１′相互の差込みによって、カバーパネル３０，３０′は互いに逆向きに作業ポジションＢへと移動させられている。またばねエレメント３４，３４′は互いに押し合わされ、これによってカバーパネル３０，３０′に、該カバーパネル３０，３０′を作業ポジションＢに保つ力を加える。

１ カップリングエレメント
３ 導電体
１０ ベース体
１１ コンタクト室
１２ 差込み領域
１４ 接続領域
１５ 係止手段
１６ 溝
１７ ガイド溝
１８ 開口
１９ 凹部
２０ コンタクトエレメント
２２ コンタクト側
２４ ケーブル接続側
２８ 接続手段
３０ カバーパネル
３２ 前方領域
３４ ばねエレメント
３６ リブ
３７ ガイドウェブ
３８ 係止手段
３９ ストッパ
４０ 貫通孔
Ａ 取付けポジション
Ｂ 作業ポジション
Ｓ 差込み方向

Claims (6)

1. モジュラ式のコネクタハウジングにおいて配置される電気的なカップリングエレメント（１）であって、
   電気絶縁性のベース体（１０）から成っており、該ベース体（１０）は、内部に配置された電気的なコンタクトエレメント（２０）を備えたコンタクト室（１１）を有しており、
   前記コンタクトエレメント（２０）は、ソケットコンタクト又はピンコンタクトとして形成されており、
   前記コンタクトエレメント（２０）は、差込み方向（Ｓ）において前方のコンタクト側（２２）と差込み方向（Ｓ）において後方のケーブル接続側（２４）とを有しており、
   該ケーブル接続側（２４）は、前記コンタクトエレメント（２０）の前記ケーブル接続側（２４）に導電体（３）を固定するための接続手段（２８）を有しており、
   前記ベース体（１０）は、前記接続手段（２８）へのアクセスを可能にする開口（１８）を有しており、当該電気的なカップリングエレメント（１）は、電気絶縁性のカバーパネル（３０）を有しており、該カバーパネル（３０）は、前記ベース体（１０）において前記開口（１８）の上側に前記接続手段（２８）をカバーするために配置されている、電気的なカップリングエレメント（１）において、
   前記カバーパネル（３０）は、差込み方向（Ｓ）及び該差込み方向（Ｓ）とは逆方向において直線的に移動可能に、前記ベース体（１０）に配置されており、
   前記カバーパネル（３０）は、差込み方向（Ｓ）において前方に位置する前記接続手段（２８）が開放した第１の位置（Ａ）において、前記開口（１８）へのアクセス部を開放し、差込み方向（Ｓ）において後方に位置する前記接続手段（２８）が閉鎖された第２の位置（Ｂ）において前記開口（１８）を覆い、
   互いに対して完全に差し込まれた２つのカップリングエレメント（１）の前記カバーパネル（３０，３０′）は、それぞれその後方の前記第２の位置（Ｂ，Ｂ′）にあり、差込み方向（Ｓ）において最前位の領域（３２，３２′）で互いに接触していることを特徴とする電気的なカップリングエレメント（１）。
2. 前記カバーパネル（３０）の、差込み方向（Ｓ）において前方の領域（３２）に、ばねエレメント（３４）が形成されていて、該ばねエレメント（３４）は、当該電気的なカップリングエレメント（１）が第２の電気的なカップリングエレメント（１′）と互いに完全に差し込まれた状態において、前記カバーパネル（３０，３０′）をそれぞれ後方の前記第２の位置（Ｂ，Ｂ′）に強制移動させる力を生ぜしめる、請求項１記載の電気的なカップリングエレメント（１）。
3. 前記カバーパネル（３０）は、前記ベース体（１０）に向いた側に単数又は複数のリブ（３６）を有しており、該リブ（３６）は後方の前記第２の位置（Ｂ）において、前記ベース体（１０）に設けられた溝（１６）に係合し、この場合該溝（１６）は差込み方向（Ｓ）に沿って前記開口（１８）の間を延びている、請求項１または２記載の電気的なカップリングエレメント（１）。
4. 前記カバーパネル（３０）は、前記ベース体（１０）に向いた側に、少なくとも１つの係止手段（３８）を有しており、該係止手段（３８）は後方の前記第２の位置（Ｂ）において、前記開口（１８）のうちの１つに係合している、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気的なカップリングエレメント（１）。
5. 前記カバーパネル（３０）は、前記ベース体（１０）に向いた側にストッパ（３９）を有しており、該ストッパ（３９）は、前記第１の位置（Ａ）において前記ベース体（１０）に引っ掛かり、該ベース体（１０）から前記カバーパネル（３０）が完全に外れることを阻止する、請求項１から４までのいずれか１項記載の電気的なカップリングエレメント（１）。
6. 前記接続手段（２８）はねじ接続部である、請求項１から５までのいずれか１項記載の電気的なカップリングエレメント（１）。

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