DE10135461A1 - Elektromechanische Verbindungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung weist eine über Stromkontakte mit einer strom- oder impulsgebenden Quelle verbindbare Strom- oder Datenzufuhreinrichtung auf. Außerdem ist eine mit einem Verbraucher oder Abnehmer verbindbare in einem Gehäuse angeordnete Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung vorgesehen. Durch ein Verbinden der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung mit der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung ist ein Strom-, Impuls- oder Datentransfer zwischen den mit Flachkontakten mit Flächenberührung ausgebildeten Kontaktelementen der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung herstellbar. Wenigstens die Kontaktelemente einer der beiden Einrichtungen (Strom- oder Datenzufuhreinrichtung bzw. Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung) sind in einer wenigstens teilweise elastischen Wand des dazugehörigen Gehäuses angeordnet, wobei die Flachkontakte annähernd bündig mit der Oberfläche der wenigstens elastischen Wand sind. Jeweils bis zu drei Kontaktelemente der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung und/oder der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung sind durch einen Schaltmagneten mechanisch fest verbunden. An der von den Flachkontakten abgewandten Rückseite des Schaltmagneten ist ein magnetisch beeinflußbares Verbindungsglied angeordnet, an dem bis zu drei Kontaktelemente mechanisch fest verbunden angeordnet sind. Die an dem Verbindungsglied angeordneten Kontaktelemente ...

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
• Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 199 30 642 A1 bekannt. Die gattungsgemäße Schrift beschreibt eine Strom- oder Datenzufuhreinrichtung mit einem Gehäuse, in dem mehrere als Flachkontakte ausgebildete Kontaktelemente angeordnet sind, die mit in einem Gehäuse einer Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung angeordneten, ebenfalls als Flachkontakte ausgebildeten Kontaktelementen, zur Herstellung einer Verbindungsvorrichtung von einer Stromquelle zu einem Verbraucher zusammenarbeiten. Die Strom- oder Datenzufuhreinrichtung weist einen Schaltmagneten und die Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung einen Auslösemagneten auf.
• Die Kontaktelemente der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung sind jeweils einzeln über Leitungsverbindungen mit einer Strom-, Spannungs- oder Impulsquelle verbunden. Ähnliches gilt für die Kontaktelemente der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung, von denen aus jeweils Verbindungsleitungen zu einem nicht dargestellten Verbraucher führen. Die Kontaktelemente sind in einer elastischen Wand des Gehäuses, bündig mit der Oberfläche des Gehäuses bzw. der Oberfläche der elastischen Wand, eingegossen.
• Eine mit magnetischer Energie wirkende Kontaktfläche, wie sie in der gattungsgemäßen Schrift vorgeschlagen ist, läßt die Kontaktelemente der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung vollständig plan und exakt zentriert aufeinanderliegen. Voraussetzung hierfür ist die elastische Wand, die eine entsprechende Bewegung mit Bewegungsfreiheit in axialer und radialer Richtung zuläßt. Im Falle einer Verbindung mit höheren Volt- oder Amperezahlen, wie z. B. einer 110 Volt- oder 220 Volt-Verbindung, kann durch einen Arbeitsschlitten erreicht werden, daß lediglich im Falle einer Verbindung mit der Verbraucherzuschalt- bzw. Datenabnahmeeinrichtung die Kontaktelemente der Strom- bzw. Datenzufuhreinrichtung mit Strom versorgt werden. Hierzu wird auf die EP 0 573 471 verwiesen.
• Auch im Fall einer Kleinspannungsverbindung haben die Flächenkontakte Vorteile hinsichtlich einer einfachen Schaltung, einer einfachen Reinigung und einer sicheren Kontaktverbindung. Hierzu wird auf die in der DE 296 10 996.7 beschriebene Niedervolt- bzw. Kleinspannungsverbindung hingewiesen.
• Bezüglich einer platzsparenden Anordnung der Kontaktelemente sieht die DE 199 30 642 A1 in einer Ausführungsform vor, daß jeweils ein Schaltmagnet vorgesehen ist, der mechanisch fest über drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Rippen, die nicht elektrisch leitend sein sollen, mit Kontaktelementen, ebenfalls in Form von Flachkontakten, verbunden ist. Dabei sind in einer Ausführungsform drei Schaltmagnete vorgesehen, die zusammen mit ihren über die Rippen verbundenen Kontaktelemente in der elastischen Wand eingebettet sind. Beim Aufsetzen einer spiegelbildlich dazu ausgebildeten Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung, kommen aufgrund der Elastizität der Wand jeweils drei Kontaktelemente jedes Schaltmagneten mit den Kontaktelementen der jeweils anderen Einrichtung flächig in Kontakt.
• Ein derartiger Flächenkontakt läßt sich gemäß der DE 199 30 642 A1 einwandfrei mit bis zu drei Kontaktelementen pro Schaltmagnet herstellen. In Abhängigkeit der Größe des Gehäuses läßt sich eine beliebige Anzahl von Schaltmagneten mit jeweils bis zu drei Kontaktelementen unterbringen.
• Die in der DE 199 30 642 A1 beschriebene Ausführungsform reduziert zwar den Platzbedarf im Vergleich zu dem relevanten Stand der Technik, erfordert jedoch insbesondere bei einer hohen Anzahl von Kontaktelementen, beispielsweise größer als zwölf, einen immer noch zu großen Platzbedarf. Dies gilt insbesondere für den Einsatz im Fahrzeugbereich oder dergleichen, bei dem auf eine platzsparende Anordnung ein besonders großer Wert gelegt wird.
• Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Verbindungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß auch mehrpolige Kontaktverbindungen platzsparend, auf einfache Weise und mit einer sicheren Kontaktverbindung hergestellt werden können.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
• Eine erfindungsgemäße Strom- bzw. Datenzufuhreinrichtung oder eine Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmevorrichtung ergibt sich aus Anspruch 22.
• Die zu dem Schaltmagneten bewegliche Anordnung des Verbindungsgliedes mit bis zu drei Kontaktelementen läßt sich in einfacher Weise besonders platzsparend realisieren, da hierzu der Durchmesser, den der Schaltmagnet mit seinen drei Kontaktelementen aufweist, nicht oder nur geringfügig überschritten werden muß. Dies ergibt sich daraus, daß das Verbindungsglied an der von den Flachkontakten abgewandten Rückseite des Schaltmagneten angeordnet ist und sich die Kontaktelemente von dort bis zur Oberfläche der elastischen Wand erstrecken. Die Kontaktelemente des Verbindungsgliedes umschließen somit den Schaltmagneten.
• In nicht naheliegender Weise hat der Erfinder erkannt, daß die zum vorteilhaften Verbinden der Strom- bzw. Datenzufuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalt- bzw. Datenabnahmeeinrichtung notwendige magnetische Kraft für die Kontaktelemente des Verbindungsgliedes von der bisher nicht genutzten magnetischen Rückseite des Schaltmagneten aufgebracht werden kann. Somit ist es zum einen möglich, daß auf einen weiteren Einsatz eines Magneten verzichtet werden kann, zum anderen ist nur durch diese Erkenntnis die erfindungsgemäße Anordnung des Verbindungsgliedes realisierbar.
• Dadurch, daß die Kontaktelemente sowohl des Schaltmagneten als auch des Verbindungsgliedes in der wenigstens teilweise elastischen Wand angeordnet sind, können sie sich beim Verbinden der beiden Einrichtungen (der Strom- bzw. Datenzufuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalt- bzw. Datenabnahmeeinrichtung) aufgrund der Magnetkraft in Richtung auf die Kontaktelemente der jeweils anderen Einrichtung ausrichten und damit eine optimale Flächenkontaktverbindung herstellen.
• Die erfindungsgemäße elektromechanische Verbindungsvorrichtung läßt sich auf den verschiedenartigsten technischen Gebieten auf unterschiedliche Weise einsetzen. Ein bevorzugtes Einsatzgebiet ist z. B. der Kleinspannungsbereich zur Übertragung von Kleinspannungen mit sehr geringer Voltzahl (z. B. < 24 Volt), um Steuerspannungen, Schaltimpulse oder Datenübertragungen zu erzeugen bzw. vorzunehmen oder zu übertragen.
• Zur Vereinfachung wird nachfolgend jeweils lediglich von einer Stromzufuhreinrichtung und einer Verbraucherzuschalteinrichtung gesprochen, obwohl selbstverständlich damit auch Einrichtungen gemeint sind, die ausschließlich oder auch in Zusammenhang mit Spannungs- oder Impulsweiterleitungen zur Datenübertragung vorgesehen sind. Ebenso ist selbstverständlich auf diese Weise auch die Übertragung von Audiosignalen möglich. Zur Erzeugung einer besonders guten Kontaktverbindung können im Bedarfsfall auch die Kontaktelemente der beiden Einrichtungen in einer elastischen Wand, z. B. einer Kunststoffmembran, gelagert sein.
• In einfachen Ausgestaltungen ist es ausreichend, wenn eines der beiden in Schaltkontakt miteinander zusammenwirkenden Teile als Magnet und das andere als magnetisches Teil ausgebildet ist. Zur Erzeugung einer besonders exakten und starken Verbindung ist es selbstverständlich auch möglich, die jeweils einander zugeordneten magnetisch wirkenden Teile der Stromzufuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalteinrichtung als Magnetteile, mit jeweils entgegengesetzt zueinander gerichteten Polaritäten, auszubilden.
• Diese Verbindung läßt sich bezüglich einer sicheren Schaltverbindung und einer Vermeidung von Fehlschaltungen noch weiter erhöhen, wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß jedes Magnetteil in sich selbst unterschiedlich polarisierte Magnetteilchen nebeneinander besitzt, die entsprechend mit einem Magnetteil der anderen Einrichtung mit entsprechend entgegengesetzt polarisierten Magnetteilchen zusammenarbeiten. Eine derartige Ausgestaltung ist im Prinzip in der DE 195 12 334 C1 beschrieben. Eine Ausgestaltung der Einrichtungen mit einem Arbeits- bzw. Magnetschlitten, welcher durch einen Dauermagneten in Ruheposition, d. h. in einer nicht stromweiterleitenden Position liegt, wird in der EP 0 573 471 beschrieben.
• In vorteilhafter Weise kann erfindungsgemäß beispielsweise bei einer üblichen Anordnung von 18 Polen, bei der bisher sechs Magnete notwendig waren, auf drei Magnete verzichtet werden. Somit läßt sich die elektromechanische Verbindungsvorrichtung wesentlich kostengünstiger herstellen. Darüber hinaus benötigt die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich den Platzbedarf, den eine bisher 9-polige elektromechanische Verbindungsvorrichtung benötigt hat. Da die Pole im allgemeinen in einem kreisförmigen Gehäuse angeordnet sind, reduziert sich der Durchmesser des Gehäuses auf deutlich unter die Hälfte der bisherigen Abmessung.
• Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß zwischen dem Verbindungsglied und dem Schaltmagneten ein Luftspalt und/oder eine elastische Schicht derart angeordnet ist, daß das Verbindungsglied und der Schaltmagnet zueinander beweglich sind.
• Eine derartige Ausgestaltung bzw. Beweglichkeit ermöglicht ein unabhängiges und einfaches Ausrichten der Kontaktelemente auf die Kontaktelemente der jeweils anderen Einrichtung. Der Abstand zwischen dem Verbindungsglied und dem Schaltmagneten kann dabei in vorteilhafter Weise derart gewählt werden, daß auch nach dem Kontaktieren der Flachkontakte mit den Flachkontakten der jeweils anderen Einrichtung ein Abstand zwischen dem Verbindungsglied und dem Schaltmagneten vorhanden ist. Dadurch wird sichergestellt, daß sich die Kontaktelemente in vorteilhafter Weise ausrichten können. Darüber hinaus wird gewährleistet, daß der Schaltmagnet nicht in ungewollter Weise von dem Verbindungsglied angezogen bzw. von den Kontaktelementen der jeweils anderen Einrichtung abgehoben wird. Die Beibehaltung des gewünschten Abstandes zwischen dem Verbindungsglied und dem Schaltelement kann auch durch die Einbettung der Kontaktelemente in die elastische Wand gewährleistet werden. Dies kann beispielsweise durch die Wahl eines entsprechenden Shorewertes der elastischen Wand erreicht werden.
• In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Verbindungsglied und der Schaltmagnet eine Bohrung zur Aufnahme eines als Kontaktstift ausgebildeten Kontaktelementes aufweist und der Kontaktstift zu dem Schaltmagneten bzw. dem Verbindungsglied beweglich ist.
• Durch die bewegliche Anordnung eines Kontaktstiftes, der sich in vorteilhafter Weise von einer der elastischen Wand abgewandten Rückseite des Verbindungsgliedes bis zu der Oberfläche der elastischen Wand erstreckt, ist es möglich, sieben Pole in einem Gehäuse unterzubringen, in dem bisher nur die Anordnung von drei Polen möglich war. Der Kontaktstift ist in vorteilhafter Weise analog zu den anderen Kontaktelementen in die elastische Wand eingegossen.
• Zur einfachen Ausrichtung des Kontaktstiftes auf den Kontaktstift der jeweiligen anderen Einrichtung weist der Kontaktstift an einem von seinem Flachkontakt abgewandten Ende einen Magneten auf. In vorteilhafter Weise reagiert dieser Magnet auf das Verbindungsglied, das beispielsweise aus Eisen bestehen kann oder in die eine Eisenplatte eingearbeitet ist. Der Kontaktstift wird somit durch sein magnetisches Ende in Richtung auf den Kontaktstift der jeweils anderen Einrichtung bewegt, bis er mit diesem in Kontakt kommt.
• Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß der Kontaktstift einen Anschlag zur Wegbegrenzung aufweist.
• Als Wegbegrenzung kann dabei auch die elastische Wand dienen, die dem Kontaktstift einen definierten Bewegungsspielraum läßt.
• Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
• Es zeigt:
• Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Stromzufuhr- oder Verbraucherzuschalteinrichtung ohne Gehäuse;
• Fig. 2 eine Seitenansicht einer Stromzufuhr- oder Verbraucherzuschalteinrichtung mit einem mittig angeordneten Kontaktstift ohne Gehäuse;
• Fig. 3 eine Vorderansicht einer Stromzufuhr- oder Verbraucherzuschalteinrichtung ohne Gehäuse;
• Fig. 4 eine Rückansicht einer Stromzufuhr- oder Verbraucherzuschalteinrichtung ohne Gehäuse;
• Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Stromzufuhr- oder Verbraucherzuschalteinrichtung mit einem Gehäuse in einer Vorderansicht; und
• Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Stromzufuhr- oder Verbraucherzuschalteinrichtung mit einem Gehäuse in einer Rückansicht.
• Die erfindungsgemäße elektromechanische Verbindungsvorrichtung ist prinzipiell bereits aus der DE 199 30 642 A1, insbesondere aus dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 bekannt, so daß nachfolgend nur noch auf die für die Erfindung relevanten Merkmale näher eingegangen wird.
• Weiterführende Ergänzungsmöglichkeiten, die sich dem Fachmann bieten, ergeben sich aus einer Zusammenschau mit den aus der DE 195 12 334 C1 und EP 0 573 471 beschriebenen Vorrichtungen.
• Die Fig. 1 bis 6 zeigen eine Strom- bzw. Datenzufuhreinrichtung 1 oder eine Verbraucherzuschalt- bzw. Datenabnahmeeinrichtung. Da der Aufbau der Einrichtungen bezüglich der erfindungsgemäß relevanten Merkmale prinzipiell identisch sein kann, wird nachfolgend anhand des Ausführungsbeispiels nur noch von einer Stromzufuhreinrichtung 1 gesprochen. Selbstverständlich sind die erfindungsgemäßen Merkmale auch auf eine Datenzufuhreinrichtung, eine Verbraucherzuschalteinrichtung, eine Datenabnahmeeinrichtung oder dergleichen übertragbar.
• Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Stromzufuhreinrichtung 1 eine als elastische Wand 2 ausgebildete Stirnseite auf, in die sechs Kontaktelemente 3 eingebunden sind. Die Oberfläche 2a der elastischen Wand 2 der Stromzufuhreinrichtung 1 grenzt dabei im geschalteten Zustand an eine entsprechende Wand einer Verbraucherzuschalteinrichtung derart an, daß die Kontaktelemente 3 der beiden Einrichtungen miteinander in Kontakt kommen.
• Das von der elastischen Wand 2 abgewandte Ende der Kontaktelemente 3 kann mit einer strom- oder impulsgebenden Quelle (nicht dargestellt) verbunden werden.
• Wie in Fig. 2 erkennbar, sind die Kontaktelemente 3 derart in der elastischen Wand 2 angeordnet, daß die in diesem Bereich mit Flachkontakten 4 ausgebildeten Kontaktelemente 3 annähernd bündig mit der Oberfläche 2a der elastischen Wand 2 sind. Durch ein nicht dargestelltes Verbinden der Stromzufuhreinrichtung 1 läßt sich ein Strom-, Impuls- oder Datentransfer zwischen den mit den Flachkontakten 4 mit Flächenberührung ausgebildeten Kontaktelementen 3 der Stromzufuhreinrichtung 1 und der Verbraucherzuschalteinrichtung herstellen.
• Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind drei Kontaktelemente 3a der Stromzufuhreinrichtung 1 durch einen Schaltmagneten 5 mechanisch fest verbunden. Drei weitere Kontaktelemente 3b sind mit einem magnetisch beeinflußbaren Verbindungsglied 6 mechanisch fest verbunden. Das magnetisch beeinflußbare Verbindungsglied 6 ist dabei an der von den Flachkontakten 4 abgewandten Rückseite des Schaltmagneten 5 angeordnet. Die Kontaktelemente 3b erstrecken sich von dem Verbindungsglied 6 bis zu der Oberfläche 2a der elastischen Wand 2.
• Die Stromzufuhreinrichtung 1 weist somit eine erste Kontaktelementeeinheit 7, bei der drei Kontaktelemente 3a mit dem Schaltmagneten 5 verbunden sind, und eine zweite Kontaktelementeeinheit 8, bei der drei Kontaktelemente 3b mit dem Verbindungsglied 6 verbunden sind, auf.
• Zwischen der ersten Kontaktelementeeinheit 7 bzw. dem Schaltmagneten 5 und einem in Fig. 5 und 6 dargestellten Gehäuse 9 sind Aussparungen 10 vorgesehen, die ein Passieren der Kontaktelemente 3b der zweiten Kontaktelementeeinheit 8 zu der Oberfläche 2a der elastischen Wand 2 ermöglichen.
• Um ein einfaches Passieren der in Form eines Dreibeines ausgebildeten Kontaktelementeeinheit 7 zu ermöglichen, weist diese prinzipiell eine Dreiecksform auf, deren Längsseiten nach innen gewölbt sind. Die zweite Kontaktelementeeinheit 8 weist einen dazu identischen Aufbau auf, ist jedoch derart versetzt angeordnet, daß die Spitzen des Dreieckes mit den Einwölbungen der Längsseiten der ersten Kontaktelementeeinheit 7 fluchten. Somit entstehen in einfacher Weise die Aussparungen 10, die ein Passieren der Kontaktelemente 3b ermöglichen.
• Der Schaltmagnet 5 und das Verbindungsglied 6 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in eine nichtleitende Trägerschicht 11 eingebettet, die sowohl der ersten Kontaktelementeeinheit 7 als auch der zweiten Kontaktelementeeinheit 8 die bereits beschriebene Form verleiht. In dem Ausführungsbeispiel ist die nichtleitende Trägerschicht 11 aus Kunststoff gebildet, wodurch eine kostengünstige und einfache Herstellung gewährleistet ist und darüber hinaus die Kontaktelemente 3a bzw. 3b in einfacher Weise eingebettet werden können.
• Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind der Schaltmagnet 5 und das Verbindungsglied 6 zueinander beweglich. Eine gemeinsame Verbindungsstelle besteht lediglich durch das gemeinsame Einbetten der Kontaktelemente 3a bzw. 3b in die elastische Wand 2, die jedoch die für ein vorteilhaftes Verbinden der Stromzufuhreinrichtung 1 mit einer Verbraucherzuschalteinrichtung notwendige Flexibilität zuläßt.
• Dadurch, daß die elastische Wand 2 im Ausführungsbeispiel relativ dünn ausgebildet ist und die Kontaktelemente 3a bzw. 3b in ihrem hinteren Bereich beweglich sind, ist ein ausreichender Hub gewährleistet. Im allgemeinen dürfte eine Hubbewegung von z. B. 0,1 bis 0,5 mm ausreichend sein, um einen sicheren Flächenkontakt zu erreichen. Die Beweglichkeit zwischen dem Verbindungsglied 6 und dem Schaltmagneten 5 wird durch den aus Fig. 2 ersichtlichen Luftspalt 12 entsprechend gefördert. Der Luftspalt 12 kann dabei auch mit einer elastischen, nichtleitenden Schicht gefüllt sein, soweit diese die notwendige Beweglichkeit zuläßt. Wichtig ist dabei, daß sich das Verbindungsglied 6 bzw. der Schaltmagnet 5 leicht schräg stellen können, um eine vorteilhafte Flächenverbindung zwischen der Stromzufuhreinrichtung 1 und einer Verbraucherzuschalteinrichtung zu erzeugen.
• Wie in Fig. 1 und 2 erkennbar, ist auch zwischen der ersten Kontaktelementeeinheit 7 und der zweiten Kontaktelementeeinheit 8 ein Freiraum vorgesehen, der je nach Bedarf mit Luft, Gas oder einem elastischen, nichtleitenden Material gefüllt sein kann. Die Bewegungsfreiheit der Kontaktelemente 3a bzw. 3b sollte dadurch jedoch nicht unnötig eingeschränkt werden.
• Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, in der das Verbindungsglied 6 und der Schaltmagnet 5 eine Bohrung zur Aufnahme eines als Kontaktstift 13 ausgebildeten Kontaktelementes aufweist. Die Bohrung in dem Verbindungsglied 6 und dem Schaltelement 5 ist dabei in Richtung auf den Kontaktstift 13 isoliert. Der Kontaktstift 13 und die Bohrungen sind derart ausgebildet, daß der Kontaktstift 13 zu der ersten Kontaktelementeeinheit 7 bzw. dem Schaltmagneten 5 und der zweiten Kontaktelementeeinheit 8 bzw. dem Verbindungsglied 6 beweglich ist. Die Bewegungsfreiheit des Kontaktstiftes 13 wird dabei durch die Elastizität der elastischen Wand 2 eingeschränkt.
• Der Kontaktstift 13 erstreckt sich von einer der elastischen Wand 2 abgewandten Rückseite des Verbindungsgliedes 6 bis zu der Oberfläche 2a der elastischen Wand 2. Die notwendige Bewegung des Kontaktstiftes 13 in Richtung eines Kontaktelementes einer Einrichtung, mit der die Stromzufuhreinrichtung 1 geschaltet werden soll, wird dabei durch einen Magneten 14 erzeugt, der an einem von dem Flächenkontakt 4 des Kontaktstiftes 13 abgewandten Ende angeordnet ist. Der Magnet 14 reagiert dabei auf das Verbindungsglied 6 und ermöglicht eine Bewegung des gesamten Kontaktstiftes 13 in Richtung auf die elastische Wand 2. In nicht näher dargestellter Weise kann der Kontaktstift 13 einen Anschlag zur Wegbegrenzung aufweisen. Dieser Anschlag kann selbstverständlich auch durch die elastische Wand 2 ergänzt oder ersetzt werden.
• Die erste Kontaktelementeeinheit 7 sowie die zweite Kontaktelementeeinheit 8 und gegebenenfalls der Kontaktstift 13 können eine von mehreren Einheiten darstellen, die in einem gemeinsamen, nicht dargestellten Gehäuse zur Bildung einer vielpoligen Verbindungsvorrichtung untergebracht sind.
• Beispielsweise können drei derartige Einheiten eine 18-polige Verbindungsvorrichtung bzw. unter Einschluß des Kontaktstiftes 13 eine 21-polige Verbindungsvorrichtung bilden.
• Die elastische Wand 2 kann je nach Bedarf vollständig oder lediglich teilweise elastisch ausgebildet sein. Eine Vorderansicht der elastischen Wand 2 mit den Kontaktelementen 3a bzw. 3b ist aus Fig. 3 ersichtlich.
• Fig. 5 zeigt hierzu eine vollständige Ansicht der Stromzufuhreinrichtung 1 mit dem bereits erwähnten Gehäuse 9. Je nach Bedarf kann das Gehäuse 9 flüssigkeitsdicht mit der elastischen Wand 2, die beispielsweise aus einer Kunststoffmembran bestehen kann, abschließen. Eine besonders feste Verbindung läßt sich in einer Ausführungsform auch dadurch herstellen, daß das Gehäuse 9 und die elastische Wand 2 in einem Zweispritzverfahren, in dem zwei verschiedene Kunststoffe miteinander verbunden werden, hergestellt wird. Wie aus Fig. 5 ebenfalls ersichtlich, kann eine einer Verbraucherzuschalteinrichtung zugewandte Stirnseite des Gehäuses 9 eine Aussparung 15 aufweisen, die ein einfaches und definiertes Ansetzen der Stromzufuhreinrichtung 1 an eine Verbraucherzuschalteinrichtung ermöglicht.
• Fig. 4 zeigt eine Rückansicht der Kontaktelementeeinheiten 7 bzw. 8. Eine Verbindung zu einer strom- oder impulsgebenden Quelle kann beispielsweise mit flexiblen Leiterbahnen oder Leiterfolien, die entsprechend ausgeschnitten sind, erfolgen.
• Fig. 6 zeigt eine vorteilhafte Einbindung der Kontaktelementeeinheiten 7 bzw. 8 in das bereits beschriebene Gehäuse 9.
• Die Kontaktelemente 3a bzw. 3b können alternativ oder ergänzend zu der Elastizität der elastischen Wand 2 mit einer nicht näher dargestellten Wegbegrenzung versehen sein.
• In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Schaltmagnet 5 bzw. der Magnet 14 in sich derart kodiert sein, daß er mehrere kleine Magnetteilchen mit unterschiedlicher Polarität besitzt, die jeweils auf Magnetteilchen entgegengesetzter Polarität einer anderen Einrichtung in geschaltetem Zustand treffen. Somit läßt sich eine besonders genaue und sichere Verbindung schaffen, die die Möglichkeit von Fehlschaltungen ausschließt. Im allgemeinen dürfte es jedoch ausreichend sein, einen normalen, nicht kodierten Magneten zu verwenden. Ausreichend dürfte dabei auch sein, wenn lediglich die Stromzufuhreinrichtung 1 oder die Verbraucherzuschalteinrichtung einen Magneten 5 enthält. Die Ausgestaltung mit einer elastischen Wand 2 an einer der beiden Einrichtungen ist ebenfalls ausreichend. Dies gilt insbesondere, wenn eine der beiden Einrichtungen an einer empfindlichen Stelle, beispielsweise an einem Auto angeordnet ist, an der das Anziehen von Metallpartikeln durch den Magneten unerwünscht ist.
• Ein Shorewert für die elastische Wand zwischen 3 und 10, vorzugsweise 5 und 8, hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
• Beim Verbinden einer Stromzufuhreinrichtung 1 mit einer Verbraucherzuschalteinrichtung werden die Kontaktelemente 3a in einem ersten Schritt von dem Schaltmagneten 5 in Richtung auf die Verbraucherzuschalteinrichtung bewegt, da der Schaltmagnet 5 von einem entsprechend gegenpoligen Magneten bzw. einer Eisenplatte oder dergleichen der Verbraucherzuschalteinrichtung angezogen wird. Gleichzeitig zieht der Schaltmagnet 5 das Verbindungsglied 6 und somit die Kontaktelemente 3b mit sich in Richtung auf die Verbraucherzuschalteinrichtung bis durch die Kontaktelemente 3a, 3b der beiden Einrichtungen eine Flächenberührung erfolgt. Durch die Bewegung des Verbindungsgliedes 6 wird auch ein möglicherweise eingesetzter Kontaktstift 13 aufgrund seines Magnetes 14 in Richtung auf die Verbraucherzuschalteinrichtung bewegt, bis der Kontaktstift 13 ebenfalls ein entsprechendes Gegenstück flächig berührt.

Claims (22)

1. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung mit folgenden Merkmalen:

a) eine über Stromkontakte mit einer strom- oder impulsgebenden Quelle verbindbare Strom- oder Datenzufuhreinrichtung,

b) eine mit einem Verbraucher oder Abnehmer verbindbare in einem Gehäuse angeordnete Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung,

c) durch Verbinden der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung mit der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung ist ein Strom, Impuls oder Datentransfer zwischen den mit Flachkontakten mit Flächenberührung ausgebildeten Kontaktelementen der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung und der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung herstellbar,

d) wenigstens die Kontaktelemente einer der beiden Einrichtungen (Strom- oder Datenzufuhreinrichtung bzw. Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung) sind in einer wenigstens teilweise elastischen Wand des dazugehörigen Gehäuses angeordnet, wobei die Flachkontakte annähernd bündig mit der Oberfläche der wenigstens teilweise elastischen Wand sind,

e) jeweils bis zu drei Kontaktelemente der Strom- oder Datenzufuhreinrichtung und/oder der Verbraucherzuschalt- oder Datenabnahmeeinrichtung sind durch einen Schaltmagneten mechanisch fest verbunden,

dadurch gekennzeichnet, daß an der von den Flachkontakten (4) abgewandten Rückseite des Schaltmagneten (5) ein magnetisch beeinflußbares Verbindungsglied (6) angeordnet ist, an dem bis zu drei Kontaktelemente (3b) mechanisch fest verbunden angeordnet sind, die zu den Kontaktelementen (3a) des Schaltmagneten (5) beweglich sind und sich von dem Verbindungsglied (6) bis zu der Oberfläche (2a) der elastischen Wand (2) derart erstrecken, daß deren Flachkontakte (4) annähernd bündig zu der Oberseite (2a) der elastischen Wand (2) sind.

2. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Einrichtungen (1) mit einer Kontaktelementeeinheit (7), bei der drei Kontaktelemente (3a) mittels dem Schaltmagneten (5) verbunden sind, und einer zweiten Kontaktelementeeinheit (8), bei der drei Kontaktelemente (3b) mittels dem Verbindungsglied (6) verbunden sind, versehen ist.

3. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltmagneten (5) und dem umlaufenden Gehäuse (9) Aussparungen, Freiräume oder dergleichen vorgesehen sind, die ein Passieren der Kontaktelemente (3b) der zweiten Kontaktelementeeinheit (8) zu der Oberfläche (2a) der elastischen Wand (2) ermöglichen.

4. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltmagnet (5) und/oder das Verbindungsglied (6) mit den jeweils zugeordneten Kontaktelementen (3a bzw. 3b) in einer nichtleitenden Trägerschicht (11) eingebettet sind.

5. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtleitende Trägerschicht (11) aus Kunststoff gebildet ist.

6. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (6) und der Schaltmagnet (5) zueinander beweglich sind.

7. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungsglied (6) und dem Schaltmagneten (5) ein Luftspalt (12) oder eine elastische Schicht derart angeordnet ist, daß das Verbindungsglied (6) und der Schaltmagnet (5) zueinander beweglich sind.

8. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Kontaktelementeeinheit (7) und der zweiten Kontaktelementeeinheit (8) Freiräume vorgesehen sind, die mit Luft, Gas oder einem elastischen, nichtleitenden Material gefüllt sind.

9. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (6) und der Schaltmagnet (5) eine Bohrung zur Aufnahme eines als Kontaktstift (13) ausgebildeten Kontaktelementes aufweisen.

10. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (13) zu dem Schaltmagneten (5) bzw. der ersten Kontaktelementeeinheit (7) und dem Verbindungsglied (6) bzw. der zweiten Kontaktelementeeinheit (8) beweglich ist.

11. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kontaktstift (13) von einer der elastischen Wand abgewandten Rückseite des Verbindungsgliedes (6) zu der Oberfläche (2a) der elastischen Wand (2) erstreckt.

12. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (13) an einem von seinem Flachkontakt (4) abgewandten Ende einen Magneten (14) aufweist.

13. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (14) auf das Verbindungsglied (6) reagiert.

14. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (13) einen Anschlag zur Wegbegrenzung aufweist.

15. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Schaltmagneten (5) und des Verbindungsgliedes (6) zu dem Kontaktstift (13) isoliert sind.

16. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kontaktelementeeinheit (7) sowie die zweite Kontaktelementeeinheit (8) und/oder der Kontaktstift (13) eine von mehreren Einheiten eines Gehäuses zur Erstellung einer vielpoligen Verbindungsvorrichtung bilden.

17. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (3a, 3b) bzw. der Kontaktstift (13) in der wenigstens teilweise elastischen Wand (2) eingegossen oder flüssigkeitsdicht eingesetzt sind.

18. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens teilweise elastische Wand (2) aus einer Kunststoffmembran besteht.

19. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (3a, 3b), die in der wenigstens teilweise elastischen Wand (2) angeordnet sind, mit einer Wegbegrenzung versehen sind.

20. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils jeder Magnet (5, 14) in sich derart kodiert ist, daß er mehrere kleine Magnetteilchen mit unterschiedlicher Polarität besitzt, die jeweils auf Magnetteilchen entgegengesetzter Polarität der anderen Einrichtung (1) im geschalteten Zustand treffen.

21. Elektromechanische Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in das Verbindungsglied (6) eine Eisenplatte eingearbeitet ist.

22. Elektromechanisches Verbindungselement mit Kontaktelementen, die in einem hinteren Bereich mit einer Strom- bzw. impulsgebenden Quelle oder einem Verbraucher bzw. Abnehmer verbindbar sind und die in einem vorderen Bereich in einer wenigstens teilweise elastischen Wand eines die Kontaktelemente umschließenden Gehäuses angeordnet sind, wobei die Kontaktelemente in diesem Bereich Flachkontakte aufweisen, die annähernd bündig mit der Oberfläche der wenigstens teilweise elastischen Wand sind, und wobei jeweils bis zu drei Kontaktelemente durch einen Schaltmagneten mechanisch fest verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der von den Flachkontakten (4) abgewandten Rückseite des Schaltmagneten (5) ein magnetisch beeinflußbares Verbindungsglied (6) angeordnet ist, an dem bis zu drei Kontaktelemente (3b) mechanisch fest verbunden angeordnet sind, die zu den Kontaktelementen (3a) des Schaltmagneten (5) beweglich sind und sich von dem Verbindungsglied (6) bis zu der Oberfläche (2a) der elastischen Wand (2) derart erstrecken, daß deren Flachkontakte (4) annähernd bündig zu der Oberseite (2a) der elastischen Wand (2) sind.