-
Die Erfindung betrifft ein Verbindergehäuse für einen Verbinder oder eine Verbindungseinrichtung, insbesondere für einen elektrischen Verbinder, bevorzugt einen elektrischen Buchsenverbinder, bevorzugt für den Kraftfahrzeug- oder Elektrotechnikbereich. Ferner betrifft die Erfindung einen Verbinder oder eine Verbindungseinrichtung, insbesondere einen elektrischen Verbinder, bevorzugt einen elektrischen Buchsenverbinder, für den Kraftfahrzeug- oder Elektrotechnikbereich.
-
In der Elektronik und Elektrotechnik sind eine große Anzahl von elektrischen Buchsen- und/oder Pin- bzw. Stiftverbindern – im Folgenden als elektrische (Steck-)Verbinder, Gegen(steck-)verbinder oder (Gegen-)Verbindungseinrichtungen bezeichnet – bekannt, die dazu dienen, elektrische Spannungen, Ströme und/oder Signale mit einer größtmöglichen Bandbreite von Spannungen, Strömen, Frequenzen und/oder Datenraten zu übertragen. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich müssen solche Verbinder in verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft eine einwandfreie Übertragung von Signalen, Daten und/oder elektrischer Leistung gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen für solche Verbinder ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten Buchsen- und/oder Stiftverbindern bekannt.
-
Solche elektrischen Verbinder bzw. deren Verbindergehäuse können an einer elektrischen Leitung, einem Kabelbaum oder einer anderen elektrischen Einrichtung, wie z. B. einer Leiterplatte, oder an/in einem Gehäuse eines elektrischen bzw. elektronischen Geräts verbaut sein; in letzterem Fall kann man von einer (Gegen-)Verbindungseinrichtung sprechen. Befindet sich ein Verbinder an einer Leitung bzw. einem Kabel so spricht man meist von einem fliegenden (Steck-)Verbinder, bzw. einem Stecker oder einer Kupplung, befindet er sich an/in einer elektrischen/elektronischen Einrichtung, so spricht man meist von einem Einbaustecker oder einer (Einbau-)Buchse. Ferner wird ein Gegenverbinder oft auch als Steckeraufnahme bezeichnet, vor allem dann, wenn der Gegenverbinder einen Stützkragen aufweist, welcher eine robustere Verbindung zwischen einem Steckverbinder und dem Gegenverbinder, also der Steckeraufnahme gewährleisten soll.
-
Eine Übertragung von Daten spielt heutzutage eine immer wichtigere Rolle, wobei hohe Anforderungen an die Datenübertragung ein entscheidender Bestandteil nahezu eines jeden Industriezweigs sind, wie z. B. der Computer- oder der Automobilindustrie. Hier werden neben elektrischen Verbindern breite Produktpaletten von elektrooptischen und auch optischen Verbindern benötigt, welche hohe Datenübertragungsraten sicherstellen. So werden z. B. in einem Kraftfahrzeug Entertainment- und Infotainmentinformationen nicht nur elektrisch sondern auch über einen optischen Bus ausgetauscht. Für diese und auch andere elektrische und/oder optische Datenübertragungs-Technologien werden Verbinder bzw. Verbindungseinrichtungen benötigt, die die elektrischen, optoelektronischen und/oder optischen Komponenten elektrisch und/oder optisch miteinander koppeln bzw. verbinden.
-
Bei verschiedenen Anwendungen, z. B. bei Steuergeräten, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, müssen hochpolige elektrische Steckverbinder dauerhaft und sicher mit elektrischen Gegenverbindern bzw. -einrichtungen verbunden werden, um eine sichere elektrische Durchleitung von Signalen unter sämtlichen Einsatzbedingungen des Steuergeräts zu gewährleisten. Dies betrifft im Kraftfahrzeugbereich insbesondere sicherheitsrelevante Komponenten, wie z. B. Motor-, Airbag- und ABS/ASR-Steuergeräte. Um ein einfaches manuelles Zusammenstecken eines solchen hochpoligen Steckverbinders mit einem Gegenverbinder oder einer Gegenverbindungseinrichtung mit geringen Steckkräften zu gewährleisten, sind solche Steckverbindungen meist hebelbetätigt. Solche Steckverbindungen sind beispielsweise aus der
US 2006/0211286 A1 , der
US 2006/0089031 A1 , der
US 2004/0192090 A1 , der
US 6 793 522 B2 , der
US 6 773 279 B2 , der
US 6 328 582 B1 und der
US 6 319 050 B1 bekannt. Eine schieberbetätigte Steckverbindung ist z. B. in der
US 5 967 809 A offenbart.
-
Problematisch an ausschließlich schieberbetätigten Verbindern im Stand der Technik zum Herstellen von elektrischen Verbindungen ist, dass diese bei hochpoligen Verbindungen hohe Steckkräfte erfordern, was eine manuelle Montage auf Dauer erschwert. Hierbei erhöhen sich Fehler bei der Montage und dadurch sinkt eine Anzahl von pro Zeiteinheit herstellbaren Verbindungen. Für schieberbetätigte Verbinder sind ferner Betätigungskräfte von nicht wesentlich mehr als 75 N anzustreben. – Hebelbetätigte Verbinder im Stand der Technik zum Herstellen von elektrischen Verbindungen benötigen bei der Montage an einem bereits verbautem Gerät, wie z. B. einem Steuergerät vergleichsweise viel Platz, welcher bei beengten Verhältnissen in einem Motorraum eines Kraftfahrzeugs oft nicht zur Verfügung steht. Ferner sind für eine automatisierte Montage hebelbetätigte Verbinder im Nachteil gegenüber schieberbetätigten Verbindern.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Verbinder und/oder eine verbesserte Verbindungseinrichtung, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verbindergehäuse für einen Verbinder, bevorzugt einen elektrischen Steckverbinder, oder für eine Verbindungseinrichtung anzugeben. Hierbei soll eine Betätigungskraft für das Herstellen einer Verbindung mit dem Verbinder, d. h. mit dessen Verbindergehäuse und einem Gegenverbinder, einen bestimmten Betrag nicht überschreiten, ohne auf eine Anzahl der damit einrichtbaren Kontakte achten zu müssen. D. h. die Betätigungskraft soll mit vergleichbaren Verbindern aus dem Stand der Technik reduziert sein. Hierbei soll auf einen Betätigungshebel zum Herstellen der Verbindung verzichtet werden können, damit der Verbinder auch bei beengten Platzverhältnissen einigermaßen bequem und sicher montiert werden kann. Des Weiteren soll der Verbinder für eine Robotermonatgegeeignet sein.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird mittels eines Verbindergehäuses für einen Verbinder oder eine Verbindungseinrichtung, insbesondere für einen elektrischen Verbinder, bevorzugt einen elektrischen Buchsenverbinder, für den Kraftfahrzeug- oder Elektrotechnikbereich, gemäß Anspruch 1; und mittels eines Verbinders oder einer Verbindungseinrichtung, insbesondere einem elektrischen Verbinder, bevorzugt einem elektrischen Buchsenverbinder, bevorzugt für den Kraftfahrzeug- oder Elektrotechnikbereich, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung. Hierbei kann unter Verbindergehäuse auch nur ein Bestandteil, ein Bauteil oder ein Abschnitt eines Verbindergehäuses verstanden werden.
-
Das erfindungsgemäße Verbindergehäuse weist einen Schließschieber für ein Aufeinanderzubewegen bzw. ein Verbinden des Verbinders mit einem dazu korrespondierenden Gegenverbinder auf. Das Verbindergehäuse und/oder der Schließschieber sind dabei derart ausgelegt, dass der Schließschieber von einem Betätigungsschieber und/oder einem Werkzeug betätigbar ist. Ferner sind das Verbindergehäuse und/oder der Schließschieber gemäß der Erfindung derart ausgelegt, dass zwischen dem Schließschieber und dem Betätigungsschieber eine Übersetzung oder eine Untersetzung vorgesehen ist bzw. zwischen dem Schließschieber und dem Werkzeug die Übersetzung oder die Untersetzung einrichtbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Schieber des Verbindergehäuses als eine Doppelschieberanordnung ausgebildet, die den Schließschieber und den Betätigungsschieber umfasst. Hierbei ist die Übersetzung zwischen dem Schließschieber und dem Betätigungsschieber eingerichtet.
-
In Ausführungsformen der Erfindung ist der Schließschieber mit dem Betätigungsschieber der Doppelschieberanordnung mechanisch gekoppelt. Ferner ist der Schließschieber in anderen Ausführungsformen der Erfindung mit dem Werkzeug mechanisch koppelbar. Die mechanische Kopplung zwischen dem Schließschieber und dem Betätigungsschieber bzw. zwischen dem Schließschieber und dem Werkzeug kann eine form-, kraft- und/oder reibschlüssige mechanische Kopplung sein, wobei eine im Wesentlichen formschlüssige mechanische Kopplung, wie z. B. eine Verzahnung, bevorzugt ist. Hierbei bildet die mechanische Kopplung bevorzugt die mechanische Übersetzung des Verbindergehäuses, d. h. die der Doppelschieberanordnung bzw. die Übersetzung zwischen dem Schließschieber und dem Werkzeug. Das Werkzeug kann ein Roboterwerkzeug oder auch ein Werkzeug für eine manuelle Montage sein.
-
Gemäß der Erfindung lässt sich eine Betätigungskraft beim Schließen einer hochpoligen Verbindung, oder einer hochpoligen Steckverbindung aus einem Verbinder und einem Gegenverbinder, oder einem Verbinder und einer Gegenverbindungseinrichtung unter einer Maßgabe einer bevorzugt linearen Betätigung im Vergleich mit dem Stand der Technik reduzieren. Die erfindungsgemäße Lösung realisiert eine Übersetzung, bevorzugt eine Zahnradübersetzung (siehe unten), ohne Anwendung eines Betätigungshebels, wobei sich bei der erfindungsgemäßen linearen Betätigung eine Reduzierung der Betätigungskraft ergibt. Die lineare Bewegung des Betätigungsschiebers bzw. des Werkzeugs ermöglicht ferner eine einfache Robotermontage. Die Erfindung ist z. B. dort einsetzbar, wo für einen Betätigungs- oder Zahnradhebel ein nicht ausreichender Betätigungsspielraum, insbesondere an einem Buchsengehäuse, herrscht. Gemäß der Erfindung kann die Betätigungskraft bei der Konstruktion des Verbinders gezielt eingestellt bzw. beeinflusst werden.
-
Das Aufeinanderzubewegen bzw. das Verbinden des Verbinders mit dem korrespondierenden Gegenverbinder erfolgt bevorzugt mit Hilfe einer schiefen Ebene, welche durch eine Kulissenbahn definiert ist, an/in welcher ein Kulissenzapfen bewegbar ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass der Gegenverbinder bzw. ein Gegenverbindergehäuse wenigstens einen, bevorzugt jedoch eine Mehrzahl von Kulissenzapfen, und der Verbinder bzw. das Verbindergehäuse, insbesondere dessen Schließschieber, wenigstens eine, bevorzugt jedoch eine Mehrzahl Kulissenbahnen aufweist, die teilweise in eine Schließrichtung des Verbinders am Gegenverbinder verlaufen. Ferner verlaufen diese Kulissenbahnen bevorzugt hauptsächlich in einer Bewegungsrichtung des Schließschiebers. – Dies kann natürlich auch kinematisch umgekehrt ausgebildet sein, d. h. der Gegenverbinder weist die Kulissenbahnen und der Verbinder bzw. dessen Schließschieber weist die Kulissenzapfen auf.
-
Die mechanische Kopplung zwischen dem Schließschieber und dem Betätigungsschieber bzw. dem Schließschieber und dem Werkzeug, bzw. die Übersetzung erfolgt mittels einer Übersetzungseinrichtung. Hierbei ist die Übersetzungseinrichtung einerseits mit dem Schließschieber mechanisch gekoppelt und/oder in Eingriff. Andererseits ist die Übersetzungseinrichtung mit dem Betätigungsschieber der Doppelschieberanordnung mechanisch gekoppelt und/oder in Eingriff, oder die Übersetzungseinrichtung ist mit dem Werkzeug mechanisch koppelbar und/oder in Eingriff bringbar. Bevorzugt ist die Übersetzungseinrichtung eine Übersetzungsscheibe, welche an einem inneren Radius mit dem Schließschieber mechanisch gekoppelt und an einem äußeren Radius mit dem Betätigungsschieber mechanisch gekoppelt ist. Statt dem Betätigungsschieber kann die Übersetzungsscheibe an einem äußeren Radius mit dem Werkzeug mechanisch koppelbar sein.
-
In Ausführungsformen der Erfindung kann die Übersetzungsscheibe wenigstens teilweise als ein Zahnrad ausgebildet und in einem Kraftfluss zwischen dem Schließschieber und dem Betätigungsschieber vorgesehen sein. Alternativ zum Betätigungsschieber ist das Werkzeug an der Übersetzungsscheibe bzw. dem Zahnrad vorsehbar. Hierbei steht bevorzugt ein erster Zahnkranzabschnitt des Zahnrads mit dem Schließschieber in Eingriff, wobei ein zweiter Zahnkranzabschnitt des Zahnrads bevorzugt mit dem Betätigungsschieber in Eingriff steht bzw. mit dem Werkzeug in Eingriff bringbar ist. – Das Zahnrad kann dabei derart konzipiert sein, dass die beiden Zahnkranzabschnitte parallel und ggf. in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind, und/oder teilweise oder vollständig umlaufend am Zahnrad vorgesehen sind. Ferner ist es möglich, die beiden Zahnkranzabschnitte am selben Umfang des Zahnrads in Umfangsrichtung versetzt zueinander anzuordnen, wobei es bevorzugt ist, dass die beiden Zahnkranzabschnitte im Wesentlichen einander gegenüberliegend am selben Umfang angeordnet sind.
-
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Übersetzungseinrichtung als ein Doppelzahnrad ausgebildet, wobei ein erstes Zahnrad des Doppelzahnrads in Eingriff mit dem Schließschieber steht. Ein zweites Zahnrad des Doppelzahnrads steht dann in Eingriff mit dem Betätigungsschieber; als Alternative ist das Werkzeug mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff bringbar. – Das Verbindergehäuse weist bevorzugt zwei Doppelzahnräder, und der Schließschieber und der Betätigungsschieber weisen bevorzugt jeweils zwei Zahnstangen auf. Hierbei ist jeweils ein Doppelzahnrad mit einander zugehörigen bzw. einander direkt benachbarten Zahnstangen des Schließschiebers und des Betätigungsschiebers in Eingriff bringbar, wobei jeweils die beiden Zahnräder eines Doppelzahnrads insbesondere miteinander drehfest verbunden sind. Ferner können die beiden Doppelzahnräder ebenfalls drehfest miteinander verbunden sein. Alterbnativ zum Betätigungsschieber ist wiederum das Werkzeug anwendbar.
-
Der Schließschieber und der Betätigungsschieber der Doppelschieberanordnung sind bevorzugt derart am/im Verbindergehäuse vorgesehen, dass diese aneinander vorbei- oder aneinander entlanggleiten können. Hierbei ist der Schließschieber bevorzugt entweder innerhalb oder außerhalb des Betätigungsschiebers angeordnet. – Bei der erfindungsgemäßen Doppelschieberanordnung bzw. der erfindungsgemäßen Anordnung von Schließschieber und Betätigungsschieber, oder von Schließschieber und Werkzeug können diese im Wesentlichen linear bewegbar am Verbindergehäuse vorgesehen sein. Es ist jedoch auch möglich, die Doppelschieberanordnung, den Schließschieber, den Betätigungsschieber und/oder das Werkzeug wenigstens teilweise entlang einer Kurve am Verbindergehäuse bewegbar vorzusehen.
-
Ferner können die Doppelschieberanordnung, der Schließschieber und der Betätigungsschieber, oder der Schließschieber und das Werkzeug im Wesentlichen parallel oder in einem Winkel zueinander am Verbindergehäuse angeordnet sein, bzw. werden. Gemäß der Erfindung kann der Betätigungsschieber als ein Verlierteil konzipiert sein, welches in einer Schließstellung des Verbinders am Gegenverbinder, vom Verbinder abtrennbar ist. Andererseits kann der Betätigungsschieber bevorzugt als ein dem Verbindergehäuse zugehöriges Bauteil konzipiert sein, welches in der Schließstellung des Verbinders am Gegenverbinder, am Verbinder verbleibt. Ferner kann das Verbindergehäuse bzw. die Übersetzung derart konzipiert sein, dass der Betätigungsschieber bzw. ein in das Verbindergehäuse eingesetztes Werkzeug zum Verbinden des Verbinders mit dem Gegenverbinder, aus dem Verbindergehäuse herausziehbar oder in dieses einsteckbar ist. – Das Werkzeug, mittels welchem der Schließschieber betätigbar ist, ist bevorzugt ein Schieber- oder ein Zugwerkzeug, welches eine, ggf. gebogene, Zahnstange aufweist.
-
Bei der Erfindung kann die Übersetzung zwischen dem Schließschieber und dem Betätigungsschieber, d. h. der Doppelschieberanordnung, bzw. dem Schließschieber und dem Werkzeug größer oder kleiner 1:1 sein. Bevorzugte Übersetzungen dieser Anordnungen sind im Wesentlichen ca. 1,35:1, ca. 1,5:1, ca. 1,75:1, ca. 2:1, ca. 2,5:1, ca. 3:1 oder ca. 3,5:1. Ferner ist es, z. B. als Nebenbedingung für die Übersetzung, von Vorteil, wenn eine für den Betätigungsschieber oder das Werkzeug maximal aufzuwendende Kraft einen Höchstbetrag nicht oder, z. B. aufgrund von Toleranzen der beteiligten Bauteile, nicht wesentlich überschreitet. So kann beispielsweise mittels der Übersetzung eine Reduzierung einer Betätigungskraft des Betätigungsschiebers bzw. des Werkzeugs auf im Wesentlichen ca. 30 N, ca. 40 N, ca. 50 N, ca. 60 N, ca. 65 N, ca. 70 N, ca. 75 N, ca. 80 N, ca. 85 N oder ca. 90 N erfolgen.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den detaillierten Figuren der Zeichnung zeigen:
-
1 in einer Perspektivansicht von schräg oben eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbindergehäuses bzw. eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Verbindergehäuses für einen erfindungsgemäßen elektrischen Verbinder;
-
2 in einer Perspektivansicht von schräg unten einen erfindungsgemäßen Verbinder mit dem Verbindergehäuse aus 1 beim Aufeinanderzubewegen bzw. Verbinden mit einem elektrischen Gegenverbinder bzw. einer elektrischen Gegenverbindungseinrichtung;
-
3 eine dreidimensionale Stirnseitenansicht des Verbindergehäuses bzw. des Abschnitts des Verbindergehäuses aus 1, welche im Bereich einer mechanischen Übersetzung des Verbindergehäuses teilweise geschnitten dargestellt ist;
-
4 eine dreidimensionale Teilseitenansicht des Verbinders und des Gegenverbinders bzw. der Gegenverbindungseinrichtung aus 2 in einer Offenstellung des Verbinders am Gegenverbinder, mit einem aus dem Verbindergehäuse herausstehenden Schließschieber; und
-
5 eine zur 4 analoge Darstellung, wobei sich der Verbinder in seiner Schließstellung am Gegenverbinder bzw. an der Gegenverbindungseinrichtung befindet, und der Schließschieber in das Verbindergehäuse eingeschoben ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einem als ein Buchsenverbinder 1 ausgebildeten elektrischen Verbinder 1 (siehe 2), und anhand einer als eine Stiftverbindungseinrichtung 2 ausgebildeten elektrischen Gegenverbindungseinrichtung 2 bzw. anhand einem als ein Stiftverbinder 2 ausgebildeten elektrischen Gegenverbinder 2 (siehe 2) für ein elektrisches bzw. elektronisches Gerät, wie z. B. ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, näher erläutert. Die jeweils zusammensteckbaren Verbinder 1, 2 sind zueinander korrespondierend aufgebaut, d. h. sie sind nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip ineinander einsteckbar. Hierbei wird die Erfindung anhand eines Gehäuses 10 des Verbinders 1 oder einer Verbindungseinrichtung 1 bzw. eines Bestandteils, eines Bauteils, eines Bereichs oder eines Abschnitts des Gehäuses 10 näher erläutert; selbiges gilt für ein Gehäuse 20 eines Gegenverbinders 2 oder einer Gegenverbindungseinrichtung 2.
-
Es ist natürlich möglich, die Erfindung auch auf eine (Gegen-)Verbindungseinrichtung (2), 1 für ein elektrisches bzw. elektronisches Gerät bzw. dessen Gehäuse 20, oder einen Gegenverbinder 2 anzuwenden; im Folgendem ist jedoch nur noch von einem Verbinder 1 oder einen Gegenverbinder 2 die Rede. Die Erfindung kann dabei auf sämtliche Verbinder, insbesondere elektrische Buchsen-, Stift- oder Hybridverbinder, bevorzugt für Steckverbindungen im Kraftfahrzeugbereich, angewendet werden. Dies sind z. B.: Buchsen- und/oder Pin- bzw. Stiftverbinder, die als (fliegende) Kupplungen, (Einbau-)Stecker, (Einbau-)Buchsen, Buchsen- oder Steckeraufnahmen, Header, Interfaces etc. ausgebildet sein können. Es ist auch möglich, die Erfindung auf Anwendungen, wie z. B. Hybridanwendungen, zu übertragen die elektrische, optische und/oder elektrooptische Einrichtungen aufweisen (siehe oben). Ferner ist die Erfindung nicht auf Verbinder in der Automobilindustrie beschränkt, sondern kann auf Verbinder in allen Bereichen der Technik angewendet werden.
-
Die 1 zeigt einen oberen bzw. äußeren Bereich des erfindungsgemäßen Verbindergehäuses 10 ohne eine Aufnahme 14 (siehe 2) für elektrische Kontakteinrichtungen (nicht dargestellt) des Verbinders 1. Hierbei kann die Aufnahme 14 ein einstückiger, insbesondere ein stofflich einstückiger, Bestandteil des Verbindergehäuses 10 sein. Analoges gilt für das Gegenverbindergehäuse 20 des Gegenverbinders 2 und dessen Aufnahme 24 (siehe ebenfalls 2). – Das Verbindergehäuse 10 weist an einer Stirnseite eine Herausführung (links in der 1) für einen Kabelbaum (nicht dargestellt) auf; bevorzugt gegenüberliegend dazu weist das Verbindergehäuse 10 eine Doppelschieberanordnung 100 auf, mittels welcher der Verbinder 1 bzw. dessen Verbindergehäuse 10 auf den Gegenverbinder 2 bzw. dessen Gegenverbindergehäuse 20 zubewegbar ist und damit mechanisch und elektrisch sicher verbindbar ist.
-
Gemäß der Erfindung ist der Doppelschieber 100 als ein Übersetzungsschieber 100 ausgebildet, wobei eine Übersetzung 12, wie beispielsweise ein Getriebe 12 oder ein Schiebergetriebe 12, eine bevorzugt lineare Bewegung eines Schiebers 130 der Doppelschieberanordnung 100 in eine ebenfalls bevorzugt lineare Bewegung eines anderen Schiebers 110 der Doppelschieberanordnung 100 übersetzt. Hierbei ist der Schieber 110 ein eigentlicher Schließschieber 110 und der bevorzugt u-förmige Schieber 130 ein Betätigungsschieber 130 der Doppelschieberanordnung 100. Es ist bevorzugt, dass der Schließschieber 110 innerhalb des Betätigungsschiebers 130 angeordnet ist, was jedoch auch kinematisch umgekehrt ausgeführt sein kann. Der Schließschieber 110 umfasst bevorzugt zwei voneinander getrennte Stangen in einer Parallelstangenanordnung (siehe
-
1 in Verbindung mit 5). Es aber auch möglich, den Schließschieber 110 u-förmig auszugestalten (nicht dargestellt).
-
Für ein Aufeinanderzubewegen der beiden Verbinder 1, 2 (siehe 2, 4 und 5) ist der Schließschieber 110 bevorzugt als ein Kulissenschieber 110 ausgebildet, welcher insbesondere eine Mehrzahl von Kulissen 118 bzw. Kulissenbahnen 118 aufweist. Bevorzugt sind wenigstens zwei Kulissenbahnen 118 je Schließschieberstange, d. h. der dargestellte Schließschieber 110 weist vier Kulissenbahnen 118 auf. – Korrespondierend dazu weist der Gegenverbinder 2 an einem Montageabschnitt 200 bevorzugt eine Mehrzahl von Zapfen 218 bzw. Kulissenzapfen 218 auf, welche beim Zusammenbringen der beiden Verbinder 1, 2 (siehe 2, 4) zunächst in Ausnehmungen bzw. Nuten im Schließschieber 110 eingreifen. Die Ausnehmungen bzw. Nuten sind derart vorgesehen, dass sie die Kulissenzapfen 218 in die Kulissenabahnen 118 einführen. Dies entspricht gerade noch einer Offenstellung O (siehe 4) des Verbinders 1 gegenüber dem Gegenverbinder 2, wobei kein elektrischer Kontakt zwischen den Kontrakteinrichtungen von Verbinder 1 und Gegenverbinder 2 existiert.
-
Sind die Kulissenzapfen 218 in den Kulissenabahnen 118 aufgenommen und wird der Schließschieber 110 in Schließrichtung F (siehe Kraftpfeil F in 2) bewegt, so wird der Verbinder 1 aufgrund der in Bezug auf die Schließrichtung F des Schließschiebers 110 schrägen Kulissenabahnen 118, (siehe 4 und 5) auf den Gegenverbinder 2 zubewegt bzw. der Gegenverbinder 2 in Richtung Verbinder 1. Die beiden Verbinder 1, 2 schließen sich beim Fortbewegen des Schließschiebers 110 immer mehr zusammen, wobei sich in einer Schließstellung S (siehe 5) von Verbinder 1 und Gegenverbinder 2 elektrische Kontaktierungen zwischen den beiden Verbindern 1, 2 einrichten. Es ist natürlich möglich, die Anordnung von Kulissenzapfen 218 und Kulissenabahnen 118 kinematisch umzukehren. Für die Schließstellung S des Schließschiebers 110 weist die jeweilige Kulissenbahn 118 bevorzugt einen in Schließrichtung F verlaufenden Abschnitt auf, in welchem der betreffende Kulissenzapfen 218 in der Schließstellung S aufgenommen ist (siehe 5). Eine Länge in Bewegungsrichtung F einer jeweiligen Kulissenbahn 118 entspricht einem Schiebeweg des Schließschiebers 110.
-
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Übersetzung 12 mit Bezug auf die 2 bis 5 näher erläutert. In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung weist die Übersetzung 12 eine bevorzugt als ein Zahnrad 120 oder ein Doppelzahnrad 120 ausgebildete Übersetzungseinrichtung 120 auf. Hierbei ist es bevorzugt, dass zwei solche Übersetzungseinrichtungen 120 im Verbindergehäuse 10 eingerichtet sind, die voneinander unabhängig oder miteinander drehfest verbunden sein können. Das Doppelzahnrad 120 weist ein inneres bzw. erstes Zahnrad 121 und ein äußeres bzw. zweites Zahnrad 123 auf, die miteinander im Wesentlichen drehfest verbunden sind; hierbei kann eine gewisse Verdrehbarkeit zwischen den beiden Zahnrädern 121, 123 zugelassen werden. Bevorzugt ist das innere und das äußere Zahnrad 121, 123 ein einziges Bauteil, wobei die Zahnräder 121, 123 eine kraftschlüssige Achsverbindung besitzen, wodurch sie, abgesehen von Elastizitäten, immer denselben Drehwinkel aufweisen.
-
Die beiden Zahnräder besitzen gemäß der Erfindung bevorzugt eine unterschiedliche Zähnezahl und/oder einen unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser und/oder eine gleiche oder ungleiche Teilung bzw. Modul (Quotient aus jeweiligem Teilkreisdurchmesser und jeweiliger Zähnezahl). – Gemäß der Erfindung greifen die beiden Schieber 110, 130 in unterschiedliche Zahnräder 121, 123 ein, sodass sich mit der kraftschlüssigen Achsverbindung der Zahnräder 121, 123 und deren geometrischer Auslegung eine Übersetzung der linearen Bewegungen der Schieber 110, 130 ergibt, wobei eine Geometrie der Zahnräder 121, 123 und der beiden Schieber 110, 130 bevorzugt derart gewählt ist, dass der Betätigungsschieber 130 beim Schließen der Verbindung 1, 2 eine größere Strecke zurücklegt als der Schließschieber 110. Hierbei ist das Doppelzahnrad 120 bzw. sind die beiden Zahnräder 121, 123 im Verbindergehäuse drehbar gelagert.
-
Insbesondere greift der außen angeordnete Betätigungsschieber 130 mit einem als Verzahnung 133 ausgebildeten Angriff- bzw. Eingriffabschnitt 133 in das äußere Zahnrad 123 ein, wobei der Eingriffabschnitt 133 bevorzugt als Zahnstange 133 für das äußere Zahnrad 123 ausgebildet ist (siehe 3). Analog dazu greift der innen angeordnete Schließschieber 110 mit einem als Verzahnung 111 ausgebildeten Angriff- bzw. Eingriffabschnitt 111 in das innere Zahnrad 123 ein, wobei der Eingriffabschnitt 111 wiederum bevorzugt als eine Zahnstange 111 für das innere Zahnrad 121 ausgebildet ist (siehe 3). Hierbei ist es bevorzugt, dass die Ebenen, in welchen die jeweilige Verzahnung 111, 133 angeordnet ist, nicht ineinander fallen, sondern einen Abstand zueinander aufweisen und bevorzugt parallel zueinander angeordnet sind. Nicht parallele Ebenen der Verzahnungen 111, 133 sind natürlich anwendbar (siehe unten).
-
Bei z. B. gleichem Modul und unterschiedlicher Zähnezahl der Zahnräder 121, 123 ergeben sich unterschiedliche Hebellängen von der Drehachse zu einem Teilkreis der Zahnräder 121, 123. Das innere Zahnrad 121 hat dabei eine geringere Zähnezahl und einen geringen Teilkreisdurchmesser. Damit ist der Schiebeweg des Betätigungsschiebers 130 länger als der, des Schließschiebers 110, wobei bei längerem Schiebeweg aufgrund der Übersetzung 12 eine Betätigungskraft F kleiner wird, natürlich auf Kosten eines längeren Betätigungswegs. In einer Endraststellung (siehe 5) des Verbinders 1 am Gegenverbinder 2 befinden sich die Kulissenzapfen 218 des als Stiftwanne 2 ausgebildeten Gegenverbinders 2 am Ende der jeweiligen Kulissenbahn 118 im Schließschieber 110. Der Betätigungsschieber 130 und der Schließschieber 110 sind dabei im Wesentlichen vollständig im als Buchsengehäuse 10 ausgebildeten Verbindergehäuse 10 aufgenommen.
-
Statt des Doppelzahnrads 120 ist auch ein einzelnes Zahnrad bzw. ein Zähnerad (nicht dargestellt) anwendbar, welches beispielsweise zwei unterschiedliche Zahnkranzabschnitte aufweist, die z. B. einen unterschiedlichen Radius besitzen. Hierbei sind dann die beiden unterschiedlichen Zahnkranzabschnitte in Umfangsrichtung benachbart, bevorzugt gegenüberliegend am Zähnerad vorgesehen, wobei dann die betreffenden Eingriffabschnitte 111, 133 bevorzugt übereinander an den zwei gegenüberliegenden Umfangsseiten des Zähnerads vorgesehen sind. Auch eine parallele Anordnung der Zahnkranzabschnitte ist natürlich möglich, wobei sich eine solche Ausführungsform an das dargestellte Ausführungsbeispiel anlehnt, nur dass die Zahnkranzabschnitte nicht vollständig umlaufend am Doppelzahnrad 120 vorgesehen sind.
-
Statt einer Verzahnung ist auch eine Übersetzungsscheibe (nicht dargestellt) anwendbar, die z. B. mittels Mitnehmern die Bewegung des Betätigungsschiebers 130 auf den Schließschieber 110 übersetzt. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Mitnehmer an unterschiedlichen Radien an der Übersetzungsscheibe vorgesehen sind. – Auch eine Reibübersetzung (nicht dargestellt) ist denkbar, wobei, um einem Schlupf vorzubeugen, ein ausreichender zusätzlicher Reibweg vorgesehen sein sollte, damit sich Verbinder 1 und Gegenverbinder 2 auch sicher schließen lassen. Hierbei ist ein betreffender Angriffabschnitt 111 und/oder 133 als Reibabschnitt ausgebildet. Eine solche Ausführungsform eignet sich z. B. für verlierbare Betätigungsschieber 130 oder ein Werkzeug, welches statt dem Betätigungsschieber 130 anwendbar ist (siehe unten).
-
In der dargestellten Ausführungsform ist die Schließrichtung F des Schließschiebers 110 auch eine Richtung einer Betätigungskraft F des Betätigungsschiebers 130 und somit auch der Doppelschieberanordnung 100. Eine solche Ausführungsform ist bevorzugt, da diese Platz für die Bewegung der Doppelschieberanordnung 110 an nur einer Seite des Verbinders 1 benötigt. Es ist jedoch möglich, z. B. wenn ausreichend Platz für den Schließschieber 110 aber kein ausreichender Platz für den Betätigungsschieber 130 bzw. dessen Betätigung zur Verfügung steht, den Schließschieber 110 in einem Winkel bezüglich des Betätigungsschiebers 130 vorzusehen (nicht dargestellt). In einem solchen Fall ist der Schließschieber 110 bzw. der Betätigungsschieber 130 entlang einer Umfangsrichtung der Übersetzung 12 bzw. der Übersetzungseinrichtung 120 verschwenkt. Hierbei sind beliebige Winkel zwischen 0° und 360° anwendbar. – Dies kann auch auf den Schließschieber 110 übertragen werden, wobei dann die Position der Kulissenbahnen 118 und auch ggf. die der Kulissenzapfen 218 geändert werden muss (ebenfalls nicht dargestellt).
-
Darüber hinaus ist es möglich, den Betätigungsschieber 130 z. B. um die in 2 dargestellte Schließrichtung F um 180°, d. h. um seine Längsachse, zu drehen und an einer gegenüberliegenden Umfangsseite der Übersetzungseinrichtung 120 angreifen zu lassen. Hierdurch kehrt sich die Bewegungsrichtung (–F) des Betätigungsschiebers 130 für die Schließrichtung F des Schließschiebers 110 um (nicht dargestellt). Hierbei ist es wiederum möglich, beliebige Winkel zwischen dem Betätigungsschieber 130 und dem Schließschieber 110 anzuwenden. In solchen Ausführungsformen der Erfindung wird der Betätigungsschieber 130 beim Schließen der Verbindung 1, 2 nicht mehr in den Verbinder 1 eingesteckt, sondern aus diesem herausgezogen. Vorteilhaft bei solchen Ausführungsformen ist, dass der Betätigungsschieber 130 vollständig aus dem Verbindergehäuse 10 herausgezogen werden kann. – Dies ist wiederum auf den Schließschieber 110 übertragbar (ebenfalls nicht dargestellt).
-
Statt dem Betätigungsschieber 130 ist analog auch ein Werkzeug anwendbar (nicht dargestellt). Hierbei ist darauf zu achten, dass das Werkzeug einerseits einfach in das Verbindergehäuse 10 einzusetzen und andererseits nach dem Herstellen der Verbindung aus Verbinder 1 und Gegenverbinder 2 wieder einfach vom Verbindergehäuse 10 zu entnehmen ist. So ist es z. B. möglich, das Verbindergehäuse 10 derart auszulegen, dass ein Gewindestangenwerkzeug durch dieses hindurch schiebbar ist, wobei sich beim Hindurchschieben die Verbindung 1, 2 etabliert. Das Gewindestangenwerkzeug ist dabei derart dimensioniert, dass dessen Verzahnung endet, wenn die Verbindung 1, 2 eingerichtet ist. – Des Weiteren soll unter der Übersetzung 12 auch eine Untersetzung verstanden werden, d. h. es kann entsprechend zu oben Gesagtem statt der Übersetzung 12 analog eine Untersetzung angewendet werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2006/0211286 A1 [0005]
- US 2006/0089031 A1 [0005]
- US 2004/0192090 A1 [0005]
- US 6793522 B2 [0005]
- US 6773279 B2 [0005]
- US 6328582 B1 [0005]
- US 6319050 B1 [0005]
- US 5967809 A [0005]
