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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegensteckverbinder zur Ausbildung einer verschließbaren und/oder verriegelbaren Steckverbindung mit einem Steckverbinder. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Anordnung mit einem Gegensteckverbinder und mit einem Steckverbinder.
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Elektrische Steckverbinder und Gegensteckverbinder zur Ausbildung einer Steckverbindung sind in einer Vielzahl an Konfigurationen aus dem Stand der Technik bekannt. Da über Steckverbindungen häufig auch hohe Lastströme übertragen werden, ist Sicherheit bei der Handhabung und beim Umgang mit Steckverbindern und Gegensteckverbindern eine wichtige Anforderung. Um den Steckvorgang zur Ausbildung der Steckverbindung einfach und sicher zu gestalten, kommen beispielsweise sogenannte Nullkraft-Steckverbindungen zum Einsatz. Hierbei sind zur Ausbildung der Steckverbindung keine Druckkräfte oder Zugkräfte oder sonstige Betätigungen, wie beispielsweise Verdrehen und anschließendes Stecken, erforderlich, was eine einfachere Bedienung gewährleisten soll. Allerdings besteht die Gefahr eines ungewollten oder unbeabsichtigten Lösens der Steckverbindung durch beispielsweise Abziehen eines Gegensteckverbinders vom Steckverbinder. Ferner sind die bekannten Steckverbinder-Gegensteckverbinder-Systeme derart konfiguriert, dass bei Ausbildung der Steckverbindung zugleich elektrische Energie und/oder elektrische Signale übertragen werden können.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gegensteckverbinder zur Ausbildung einer Steckverbindung mit einem Steckverbinder bereitzustellen, welcher hinsichtlich Handhabung und Sicherheit verbessert ist, um vor allem ein unerwünschtes oder unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung zu vermeiden. Es ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder sowie eine Anordnung mit einem Steckverbinder und einem Gegensteckverbinder bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 und 16 gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele und Anwendungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Die Erfindung betrifft nach einem ersten allgemeinen Gesichtspunkt einen Gegensteckverbinder, vorzugsweise Drehverschlussgegensteckverbinder, besonders bevorzugt Nullkraft-Drehverschlussgegensteckverbinder, zur Ausbildung einer zumindest verschließbaren und/oder verriegelbaren Steckverbindung mit einem Steckverbinder, vorzugsweise einem Drehgelenksteckverbinder, besonders bevorzugt einem Nullkraft-Drehgelenksteckverbinder wie hierin offenbart, im Wesentlichen in einer Steckrichtung, mit einem Gegensteckverbindergehäuse, welches einen Steckabschnitt aufweist, wobei in dem Steckabschnitt zumindest abschnittsweise zumindest ein Gegensteckverbinderkontaktelement angeordnet ist, welches betätigbar ist, um durch Betätigung eine Kontaktverbindung mit zumindest einem Steckverbinderkontaktelement des Steckverbinders zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale herzustellen, wobei an dem Gegensteckverbindergehäuse ein Verschlusselement zwischen einer Öffnungsposition und einer Verschlussposition drehbar gelagert ist, vorzugsweise zumindest abschnittsweise an dem Steckabschnitt drehbar gelagert ist, um die Steckverbindung zu verschließen und/oder zu verriegeln, wobei an dem Verschlusselement zumindest eine Magneteinheit angeordnet und konfiguriert ist, bei Ausbildung der Steckverbindung durch eine Drehbewegung des Verschlusselements von der Öffnungsposition in die Verschlussposition das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement zu betätigen oder das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement zu betätigen, um, vorzugsweise erst bei Ausbildung der Steckverbindung, zumindest abschnittsweise eine Kontaktverbindung zwischen dem zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelement und dem zumindest einen Steckverbinderkontaktelement herzustellen.
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Durch die vorliegende Erfindung kann beispielsweise ein Gegensteckverbinder bereitgestellt werden, welcher hinsichtlich Handhabung und Sicherheit optimiert ist. Zum einen kann der Gegensteckverbinder vorzugsweise als Nullkraft-Gegensteckverbinder zunächst in einen Steckverbinder, vorzugsweise Nullkraft-Steckverbinder, gesteckt werden und es wird noch keine Kontaktverbindung zwischen entsprechenden Kontaktelementen zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale ausgebildet. Die entsprechenden Kontaktelemente sind vorzugsweise bei Ausbildung der Steckverbindung zunächst nur beabstandet und gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise erst nach einer Drehbewegung des Verschlusselements in die entsprechende Verschlussposition an dem Gegensteckverbinder kann eine Kontaktverbindung hergestellt werden, was beispielsweise eine erhöhte Sicherheit gewährleistet.
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Ein derartiger Gegensteckverbinder kann beispielsweise dort eingesetzt werden, wo hohe Steckzyklen benötigt werden und/oder sehr viele, vor allem filigran ausgebildete, Kontaktelemente kontaktiert werden müssen. Die Steckkraft kann durch die vorliegende Erfindung vorzugsweise auf ein Minimum reduziert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Magneteinheit angeordnet und konfiguriert ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, welches bei der Drehbewegung des Verschlusselements eine Wirkverbindung mit dem zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelement oder mit dem zumindest einen Steckverbinderkontaktelement ausbildet, um das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement oder um das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement zumindest abschnittsweise zu verformen, vorzugsweise zumindest abschnittsweise elastisch zu verformen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Magneteinheit angeordnet und konfiguriert ist, ein Magnetfeld zu erzeugen, welches bei der Drehbewegung des Verschlusselements eine Wirkverbindung mit zumindest einem Betätigungselement des Gegensteckverbinders oder mit zumindest einem Betätigungselement des Steckverbinders ausbildet, um das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement oder um das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement durch das zumindest eine Betätigungselement zumindest abschnittsweise zu verformen, vorzugsweise zumindest abschnittsweise federelastisch zu verformen.
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Die Wirkverbindung kann vorzugsweise eine magnetische Wirkverbindung sein, welche durch zumindest ein Magnetfeld hervorgerufen wird. Es ist möglich, dass zumindest ein Kontaktelement des zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelements und des zumindest einen Steckverbinderkontaktelements magnetisch betätigbar ist, das heißt aus einem Material hergestellt ist, welches von einem Magneten durch Erzeugung oder Bereitstellung eines Magnetfelds angezogen oder abgestoßen werden kann.
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Es ist möglich, dass die zumindest eine Magneteinheit angeordnet und konfiguriert ist, in der Öffnungsposition des Verschlusselements das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement oder das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement, oder das zumindest eine Betätigungselement des Gegensteckverbinders oder das zumindest eine Betätigungselement des Steckverbinders nicht zu betätigen, wobei die zumindest eine Magneteinheit in einer Projektionsansicht zu dem zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelement beabstandet angeordnet ist, vorzugsweise zwischen dem zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelement und zumindest einem weiteren Gegensteckverbinderkontaktelement angeordnet ist.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement zumindest abschnittsweise im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist und sich die zumindest eine Magneteinheit zumindest abschnittsweise in einer Umfangsrichtung des Verschlusselements erstreckt. Damit kann beispielsweise eine sehr kompakte und raumsparende Bauweise des Gegensteckverbinders gewährleistet werden.
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Es ist möglich, dass die zumindest eine Magneteinheit zumindest abschnittsweise im Wesentlichen plattenförmig und/oder zumindest abschnittsweise gewölbt ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Magneteinheit zumindest abschnittsweise in dem Verschlusselement formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig aufgenommen ist. Somit kann beispielsweise eine optimierte Übertragung des Magnetfelds entsprechender Feldstärke zur Betätigung der jeweiligen Kontaktelemente oder Betätigungselemente gewährleistet werden.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement, vorzugsweise im Wesentlichen in der Steckrichtung, zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flachstabförmig ausgebildet ist und/oder in einer Ansicht, vorzugsweise in einer Querschnittsansicht, eine im Wesentlichen halbkreisförmige Kontur aufweist. Es ist möglich, dass das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement im Wesentlichen in der Steckrichtung eine Hinterschneidung aufweist und das zugeordnete Steckverbinderkontaktelement zu dem Gegensteckverbinderkontaktelement komplementär ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise durch die jeweiligen Kontaktelemente selbst bei Ausbildung der Steckverbindung die Steckverbindung einerseits elektrische Energie und/oder elektrische Signale übertragen sowie die Steckverbindung verriegelt werden, was vorzugsweise den Sicherheitsaspekt erhöht.
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Es ist möglich, dass ein Querschnitt und/oder eine Dicke und/oder eine Höhe des zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelements in Richtung eines freien Endes des zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelements zumindest abschnittsweise abnimmt, und vorzugsweise anschließend zumindest abschnittsweise zunimmt. Dadurch kann durch die Kontaktelemente bei Ausbildung der Steckverbindung und in einem betätigten, das heißt verformten Zustand eine Verriegelung der Steckverbindung bereitgestellt werden.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement und/oder das zumindest eine Betätigungselement des Gegensteckverbinders zumindest abschnittsweise aus einem magnetisierbaren Werkstoff, vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Werkstoff, ausgebildet ist oder zumindest abschnittsweise einen Permanentmagneten umfasst.
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Die Erfindung betrifft nach einem zweiten allgemeinen Gesichtspunkt einen Steckverbinder, vorzugsweise Drehgelenksteckverbinder, besonders bevorzugt einen Nullkraft-Drehgelenksteckverbinder, zur Ausbildung einer zumindest verschließbaren und/oder verriegelbaren Steckverbindung mit einem Gegensteckverbinder, vorzugsweise einem Drehverschlussgegensteckverbinder, besonders bevorzugt einem Nullkraft-Drehverschlussgegensteckverbinder, vorzugsweise wie hierin offenbart, im Wesentlichen in einer Steckrichtung, mit einem Steckverbindergehäuse, welches einen Steckabschnitt aufweist, wobei in dem Steckabschnitt zumindest abschnittsweise zumindest ein Steckverbinderkontaktelement angeordnet ist, welches betätigbar ist, um durch Betätigung eine Kontaktverbindung mit zumindest einem Gegensteckverbinderkontaktelement des Gegensteckverbinders zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale herzustellen, wobei das Steckverbindergehäuse, vorzugsweise der Steckabschnitt, angeordnet und konfiguriert ist, ein am Gegensteckverbinder drehbar gelagertes Verschlusselement mit zumindest einer daran angeordneten Magneteinheit zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in der Steckrichtung aufzunehmen, wobei in dem Steckverbindergehäuse zumindest ein Betätigungselement angeordnet und konfiguriert ist, durch ein von der zumindest einen Magneteinheit erzeugtes Magnetfeld, welches bei der Drehbewegung des Verschlusselements von einer Öffnungsposition in eine Verschlussposition eine Wirkverbindung mit dem zumindest einen Betätigungselement ausbildet, betätigt zu werden, um das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement oder um das zumindest eine Gegensteckverbinderkontaktelement durch das zumindest eine Betätigungselement zumindest abschnittsweise zu verformen, vorzugsweise zumindest abschnittsweise federelastisch zu verformen.
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Dadurch kann gemäß der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Steckverbinder bereitgestellt werden, welcher vor allem eine sicherere Handhabung gewährleistet, in dem das zumindest eine Betätigungselement betätigt werden muss, um eine elektrisch leitende Verbindung durch Herstellung einer Kontaktverbindung zwischen jeweiligen Kontaktelementen zu gewährleisten.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Betätigungselement in dem Steckverbindergehäuse verschiebbar gelagert ist, vorzugsweise im Wesentlichen quer zu der Steckrichtung verschiebbar gelagert ist.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement, vorzugsweise im Wesentlichen in der Steckrichtung, zumindest abschnittsweise im Wesentlichen flachstabförmig ausgebildet ist und/oder in einer Ansicht, vorzugsweise in einer Querschnittsansicht, eine im Wesentlichen halbkreisförmige Kontur aufweist.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement im Wesentlichen identisch oder zumindest ähnlich oder komplementär zu zumindest einem Steckverbinderkontaktelement ausgebildet ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Querschnitt und/oder eine Dicke und/oder Höhe des zumindest einen Steckverbinderkontaktelements in Richtung eines freien Endes des zumindest einen Steckverbinderkontaktelements zumindest abschnittsweise konstant ist, und vorzugsweise anschließend zumindest abschnittsweise abnimmt. Dadurch kann ein zu dem zumindest einen Gegensteckverbinderkontaktelement komplementäres Steckverbinderkontaktelement bereitgestellt werden, welches bei Ausbildung der Steckverbindung und bei Betätigung durch das zumindest eine Betätigungselement eine Verriegelung im Wesentlichen in der Steckrichtung gewährleistet.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Steckverbinderkontaktelement und/oder das zumindest eine Betätigungselement zumindest abschnittsweise aus einem magnetisierbaren Werkstoff, vorzugsweise aus einem weichmagnetischen Werkstoff, ausgebildet ist oder zumindest abschnittsweise einen Permanentmagneten umfasst.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Betätigungselement mit einem Rückstellfederelement verbunden ist, um das zumindest eine Betätigungselement nach einer Betätigung durch das Magnetfeld in eine Ausgangsposition des zumindest einen Betätigungselements zurückzuführen.
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Die Erfindung betrifft nach einem dritten allgemeinen Gesichtspunkt eine Anordnung mit einem Steckverbinder wie hierin offenbart und einem Gegensteckverbinder wie hierin offenbart.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere oder andere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Gegensteckverbinders und eines Ausführungsbeispiels des Steckverbinders gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine weitere perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders und des in 1 dargestellten Steckverbinders;
- 3 eine weitere perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders und des in 1 dargestellten Steckverbinders;
- 4 eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders;
- 5 eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Steckverbinders;
- 6 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders und des in 1 dargestellten Steckverbinders bei Ausbildung einer Steckverbindung und einer Kontaktverbindung zwischen Kontaktelementen des Gegensteckverbinders und Kontaktelementen des Steckverbinders;
- 7 eine Schnittansicht (Schnitt A-A aus 6) des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders und des in 1 dargestellten Steckverbinders bei Ausbildung einer Steckverbindung und einer Kontaktverbindung zwischen Kontaktelementen des Gegensteckverbinders und Kontaktelementen des Steckverbinders.
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Gleiche oder funktional äquivalente Komponenten oder Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zu deren Erläuterung wird teilweise auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsbeispiele und/oder Figuren verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Die folgende detaillierte Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dient zur näheren Veranschaulichung oder Verdeutlichung und soll den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise beschränken.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Steckverbinders 10 und eines Ausführungsbeispiels des Gegensteckverbinders 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Steckverbinder 10 und der Gegensteckverbinder 20 bilden hierbei noch keine Steckverbindung und vor allem noch keine Kontaktverbindung zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale über entsprechende Kontaktelemente aus.
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Der Steckverbinder 10 und der Gegensteckverbinder 20 weisen jeweils vier zueinander komplementär ausgebildete Kontaktelemente 13 bis 16 sowie 28 bis 31 (siehe hierzu auch die weiteren 3 bis 5 und 7) im Inneren des Steckabschnitts 11A des Steckverbinders 10 und im Inneren des Gegensteckabschnitts 21A des Gegensteckverbinders 20 auf, um bei Ausbildung einer Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder 10 und dem Gegensteckverbinder 20 elektrische Energie und/oder elektrische Signale zu übertragen, wenn entsprechende Kontaktverbindungen hergestellt sind, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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Der Steckverbinder 10 ist als Nullkraft-Drehgelenksteckverbinder ausgebildet. Der Gegensteckverbinder 20 ist als Nullkraft-Drehverschlussgegensteckverbinder ausgebildet. Mit anderen Worten werden bei Ausbildung der Steckverbindung, das heißt für den Steckvorgang zwischen dem Steckverbinder 10 und dem Gegensteckverbinder 20 keine Druckkräfte oder Zugkräfte benötigt. Ferner sind die Kontaktelemente 13 bis 16 sowie 28 bis 31 nach erfolgter Ausbildung der Steckverbindung zunächst voneinander beabstandet angeordnet. Die Kontaktelemente 13 bis 16 sowie 28 bis 31 werden während des Steckverbinders Berührung frei aneinander vorbeigeführt, bis die Steckverbindung zwischen dem Steckverbinder 10 und dem Gegensteckverbinder 20 ausgebildet ist und bleiben zunächst zueinander beabstandet und vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet. Um elektrische Energie und/oder elektrische Signale übertragen zu können, bedarf es noch der Ausbildung von Kontaktverbindungen zwischen jeweiligen Kontaktelementen 13 bis 16 und 28 bis 31, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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Der Steckverbinder 10 umfasst ein Steckverbindergehäuse 11 mit einem Steckverbindergehäusedeckel 11D, einem Steckverbindergehäusegrundkörper 11G und einem Steckverbindergehäusesockel 11SO. Der Steckverbindergehäusesockel 11SO kann beispielsweise mittels Schraubverbindungen SV an einem Bauteil oder an einer Vorrichtung (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt) lösbar befestigt werden. Der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G ist über eine Gelenkverbindung (in 1 nicht sichtbar) mit dem Steckverbindergehäusesockel 11SO verbunden. Über die Gelenkverbindung ist der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G drehbar oder schwenkbar gelagert. Der Steckverbindergehäusedeckel 11D ist über Schraubverbindungen SV lösbar an dem Steckverbindergehäusegrundkörper 11G befestigt.
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Der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G und/oder der Steckverbindergehäusedeckel 11D und/oder der Steckverbindergehäusesockel 11SO umfasst jeweils mehrere Wände und/oder Wandabschnitte entsprechender Wanddicke, Anordnung und/oder Ausrichtung. Sowohl der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G als auch der Steckverbindergehäusedeckel 11D und der Steckverbindergehäusesockel 11SO sind vorzugsweise jeweils integral einstückig aus einem Isolierstoff hergestellt. Der Isolierstoff kann beispielsweise ein Kunststoff sein. Der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G und/oder der Steckverbindergehäusedeckel 11D und/oder der Steckverbindergehäusesockel 11SO kann beispielsweise durch zumindest einen Gießvorgang und/oder durch zumindest einen Spritzvorgang hergestellt sein. Es ist auch möglich, dass der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G und/oder der Steckverbindergehäusedeckel 11D und/oder der Steckverbindergehäusesockel 11SO durch zumindest einen Sintervorgang, zumindest einen 3D-Druckvorgang und/oder durch zumindest einen Klebevorgang hergestellt ist.
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Das Steckverbindergehäuse 11 des Steckverbinders 10 weist in einer Seitenansicht (Ansicht Y in 1) eine im Wesentlichen abgewinkelte oder eine im Wesentlichen L-förmige Außenkontur auf. Der Steckabschnitt 11A des Steckverbinders 10 wird teilweise durch den Steckverbindergehäusegrundkörper 11G und teilweise durch den Steckverbindergehäusedeckel 11D ausgebildet.
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Der Steckabschnitt 11A des Steckverbinders 10 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Steckrichtung X und weist in einer Querschnittsansicht eine im Wesentlichen runde Außenkontur auf. Mit anderen Worten ist der Steckabschnitt 11A zumindest abschnittsweise im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und beherbergt die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 (in 1 nicht sichtbar) zur Bildung des Steckgesichts 12 des Steckverbinders 10 (siehe hierzu 3).
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Der Gegensteckverbinder 20 weist ein Gegensteckverbindergehäuse 21 und ein Verschlusselement 22 auf. Das Gegensteckverbindergehäuse 21 umfasst mehrere Wände und/oder Wandabschnitte entsprechender Wanddicke, Anordnung und/oder Ausrichtung. Das Gegensteckverbindergehäuse 21 ist im Wesentlichen zylinderförmig konfiguriert und erstreckt sich im Wesentlichen in der Steckrichtung X. Das Verschlusselement 22 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig oder ringförmig konfiguriert und erstreckt sich im Wesentlichen in der Steckrichtung X. Analog zu dem Steckverbindergehäuse 11 kann das Gegensteckverbindergehäuse 21 und/oder das Verschlusselement 22 aus einem Isolierstoff ausgebildet sein und vorzugsweise wie hierin offenbart hergestellt sein.
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Das Gegensteckverbindergehäuse 21 weist den Steckabschnitt 21A auf, in welchem die Gegensteckverbinderkontaktelemente 28, 29, 30 und 31 zumindest abschnittsweise angeordnet sind. Jedes der Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 ist vorzugsweise im Wesentlichen in der Steckrichtung X zumindest abschnittsweise flachstabförmig ausgebildet. Ferner weist jedes der Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 in einer Ansicht, vorzugsweise in einer Querschnittsansicht, eine im Wesentlichen halbkreisförmige Kontur auf, was aus der Zusammenschau mit den weiteren 2, 4 und 7 hervorgeht. Durch die Anordnung der Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 in dem Steckabschnitt 21A ist das Steckgesicht 23 des Gegensteckverbinders 20 gekennzeichnet.
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Das Verschlusselement 22 ist an dem Gegensteckverbindergehäuse 21 zwischen einer Öffnungsposition ÖP und einer Verschlussposition VP drehbar gelagert. Vorzugsweise ist das Verschlusselement 22 zumindest abschnittsweise an dem Steckabschnitt 21A drehbar gelagert. Das Verschlusselement 22 dient zumindest zum mechanischen Verschließen der Steckverbindung, das heißt wenn der Steckverbinder 10 und der Gegensteckverbinder 20 im Wesentlichen in der Steckrichtung X ineinandergesteckt sind.
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An dem Verschlusselement 22 sind die Magneteinheiten 24 bis 27 um den Umfang herum angeordnet. Die Magneteinheit 24 ist zur Magneteinheit 26 gegenüberliegend angeordnet und die Magneteinheit 25 zur Magneteinheit 27 (siehe hierzu 2) gegenüberliegend angeordnet. Jede der Magneteinheiten 24 bis 27 umfasst jeweils zumindest einen Permanentmagneten, welcher auch als Dauermagnet bezeichnet wird. Jede der Magneteinheiten 24 bis 27 ist zumindest abschnittsweise plattenförmig und zumindest abschnittsweise gewölbt ausgebildet. Die Anordnung und Ausbildung der Magneteinheiten 24 bis 27 orientiert sich vorzugsweise an der Ausbildung oder Konfiguration des Verschlusselements 22 in Umfangsrichtung.
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Die Magneteinheiten 24 bis 27 sind jeweils zumindest abschnittsweise in dem Verschlusselement 22, das heißt in einer Wand des Verschlusselements 22 zumindest abschnittsweise formschlüssig aufgenommen. Vorzugsweise sind die Magneteinheiten 24 bis 27 kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig aufgenommen. Mit anderen Worten können die Magneteinheiten 24 bis 27 zumindest abschnittsweise in das Verschlusselement 22 eingepresst und/oder zumindest abschnittsweise mit dem Verschlusselement 22 verklebt sein.
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Jede Magneteinheit 24 bis 27 erzeugt jeweils ein Magnetfeld (in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt). Die Magneteinheiten 24 bis 27 sind vorzugsweise derart konfiguriert, dass sich das jeweilige Magnetfeld im Wesentlichen in den Steckabschnitt 21A hinein erstreckt, um mit jeweils einem Gegensteckverbinderkontaktelement 28 bis 31 eine Wirkverbindung ausbilden zu können. Die Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31, sowie die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 können zumindest abschnittsweise aus einem magnetisierbaren Material ausgebildet sein. Dadurch besteht die Möglichkeit der Ausbildung einer Wirkverbindung mit der jeweiligen Magneteinheit 24 bis 27.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Gegensteckverbinders 20 ist dem ersten Gegensteckverbinderkontaktelement 29 die erste Magneteinheit 24, dem zweiten Gegensteckverbinderkontaktelement 30 die zweite Magneteinheit 25, dem dritten Gegensteckverbinderkontaktelement 31 die dritte Magneteinheit 26 und dem vierten Gegensteckverbinderkontaktelement 32 die vierte Magneteinheit 27 (siehe hierzu 2) zur Betätigung zugeordnet. Durch eine Drehbewegung des Verschlusselements 22 von der Öffnungsposition ÖP in die Verriegelungsposition VP drehen sich somit die Magneteinheiten 24 bis 27 mit und wandern in Umfangsrichtung um die jeweiligen Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31. Hierbei wird hinsichtlich der Magneteinheiten 24 bis 27 allmählich eine Position erreicht, in welcher das jeweilige Magnetfeld das jeweilige Gegensteckverbinderkontaktelement 28 bis 31 betätigen kann, das heißt eine Anziehungskraft ausüben kann, die das jeweilige Gegensteckverbinderkontaktelement 28 bis 31 zumindest abschnittsweise verformt, vorzugsweise zumindest abschnittsweise federelastisch und somit reversibel verformt. Bei Verformung des jeweiligen Gegensteckverbinderkontaktelements 28 bis 31 kann bei Ausbildung einer Steckverbindung mit dem Steckverbinder 10 sodann eine Kontaktierung mit dem jeweiligen entsprechenden Steckverbinderkontaktelement 13 bis 16 des Steckverbinders 10 stattfinden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt allerdings eine alternative Ausführung zur Herstellung der Kontaktverbindungen zwischen den Steckverbinderkontaktelementen 13 bis 16 und den jeweiligen Gegensteckverbinderkontaktelementen 28 bis 31, was aus der Zusammenschau mit den weiteren Figuren hervorgeht und nachfolgend noch näher beschrieben wird. Ferner sind in 1 die jeweiligen freien Enden 28E, 29E, 30E und 31E der jeweiligen Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 sowie eine mit dem Gegensteckverbinder 20 verbundene elektrische Leitung 40.
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2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders 20 und des in 1 dargestellten Steckverbinders 10.
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In 2 ist nun die Magneteinheit 27 sichtbar, welche als vierte Magneteinheit entsprechend an dem Verschlusselement 22 angeordnet ist. Das Verschlusselement 22 ist hinsichtlich seiner Drehbewegung begrenzt und kontaktiert sowohl in der Öffnungsposition ÖP als auch in der Verschlussposition VP jeweils einen Anschlag (in 2 nicht sichtbar) an dem Gegensteckverbindergehäuse 21 und vorzugsweise an dem Steckabschnitt 21A des Gegensteckverbindergehäuses 21.
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3 zeigt eine ebenso eine weitere perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders 20 und des in 1 dargestellten Steckverbinders 10, wobei nun das Steckgesicht 12 des Steckverbinders 10 teilweise erkennbar ist. Zumindest sind die Steckverbinderkontaktelemente 13 und 14 teilweise sichtbar. Die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 sind zu den Gegensteckverbinderkontaktelementen 28 bis 31 komplementär ausgebildet und/oder ausgerichtet. Mit anderen Worten sind die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 in den Steckabschnitt 11A derart angeordnet und/oder ausgerichtet, dass während des Einsteckens des Gegensteckverbinders 20 in den Steckverbinder 10 die Kontaktelemente 13 bis 16 und 28 bis 31 zunächst nicht kontaktieren, sondern bei Ausbildung der Steckverbindung voneinander beabstandet und gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die weiteren 4 und 5 zeigen in Schnittansichten die Anordnungen und Konfigurationen der jeweilige Kontaktelemente 13 bis 16 und 28 bis 31 sowie deren Betätigung zur Herstellung einer jeweiligen Kontaktverbindung miteinander näher.
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4 zeigt eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders 20.
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In dem Gegensteckverbinder 20, das heißt in dem Gegensteckverbindergehäuse 21 ist an der dem Steckgesicht 23 gegenüberliegenden Seite des Gegensteckverbinders 20 die elektrische Leitung 40 mit mehreren elektrischen Leitern 41 zumindest abschnittsweise aufgenommen, vorzugsweise durch eine Klemmverbindung. Die elektrischen Leiter 41 sind durch Ausbildung von Steckverbindungen mit den jeweiligen Gegensteckverbinderkontaktelementen 28 bis 31 elektrisch leitend verbunden, um elektrische Energie und/oder elektrische Signale übertragen zu können.
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Die Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 (das Gegensteckverbinderkontaktelement 31 ist in 4 nicht sichtbar) sind abschnittsweise in jeweils einer Aussparung, das heißt in einem Durchgangsloch eines Wandabschnitts des Gegensteckverbindergehäuses 21 gelagert, vorzugsweise darin eingepresst und/oder eingeklebt. Der Wandabschnitt ist hierbei plattenförmig ausgebildet und im Wesentlichen quer oder im Wesentlichen senkrecht zu der Steckrichtung X angeordnet. Die Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 erstrecken sich im Wesentlichen in der Steckrichtung X. Von den Gegensteckverbinderkontaktelementen 28 bis 31 sind die Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 und 30 in Schnittdarstellung gezeigt. Aus diesen Schnittdarstellungen geht hervor, dass die Querschnitte und/oder die Dicken der Gegensteckverbinderkontaktelemente 28 bis 31 in Richtung ihrer jeweiligen freien Enden 28E bis 31E zumindest abschnittsweise abnehmen und anschließend zumindest abschnittsweise wieder zunehmen. Dadurch wird beispielsweise durch die geometrische Ausgestaltung eine federelastische Verformbarkeit mit Hilfe von Magnetfeldern oder mit Hilfe von Betätigungselementen (in 4 nicht dargestellt), welche mit Magnetfeldern der Magneteinheiten 24 bis 27 bei entsprechender Position des Verschlusselements 22 eine Wirkverbindung ausbilden, gewährleistet. Durch komplementäre ausgebildete Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 des Steckverbinders 10 ist es möglich, wie oben bereits beschrieben, bei Herstellung von Kontaktverbindungen zwischen jeweiligen Kontaktelementen 13 bis 16 und 28 bis 31 eine Verriegelung, vorzugsweise im Wesentlichen in der Steckrichtung X, zu gewährleisten.
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Aus 4 geht ferner hervor, dass das Verschlusselement 22 im Bereich des Steckabschnitts 21A ferner in der Steckrichtung X nicht verschiebbar gelagert ist. Das Verschlusselement 22 lässt sich daher lediglich zumindest abschnittsweise drehbar betätigen.
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5 zeigt eine Schnittansicht des in 1 dargestellten Steckverbinders 10.
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In 5 ist die oben angesprochene Gelenkverbindung des Steckverbindergehäuses 11 des Steckverbinders 10 sichtbar, durch welche sich der Steckverbindergehäusegrundkörper 11G zusammen mit dem Steckverbindergehäusedeckel 11D gegenüber dem Steckverbindergehäusesockel 11SO verdrehen oder verschwenken lässt.
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In dem Steckabschnitt 11A des Steckverbinders 10 sind die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 angeordnet, wovon in 5 die Steckverbinderkontaktelemente 13, 15 und 16 sichtbar sind.
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Die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 sind abschnittsweise jeweils in einer Aussparung, das heißt in einem Durchgangsloch eines Wandabschnitts des Steckverbindergehäuses 11 gelagert, vorzugsweise darin eingepresst und/oder eingeklebt. Der Wandabschnitt ist hierbei plattenförmig ausgebildet und im Wesentlichen quer oder im Wesentlichen senkrecht zu der Steckrichtung X angeordnet. Die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 erstrecken sich im Wesentlichen in der Steckrichtung X. Aus der Schnittdarstellung in 5 geht hervor, dass die Querschnitte und/oder die Dicken der Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 in Richtung ihrer jeweiligen freien Enden 13E bis 16E zumindest abschnittsweise konstant sind und vorzugsweise anschließend abnehmen.
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Wie bereits beschrieben, sind die Steckverbinderkontaktelemente 13 bis 16 derart in dem Steckabschnitt 11A angeordnet, dass sie bei Ausbildung einer Steckverbindung mit den Gegensteckverbinderkontaktelementen 28 bis 31 keine Kontaktverbindungen ausbilden und somit voneinander beabstandet und gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die Herstellung von Kontaktverbindungen und somit elektrisch leitenden Verbindungen geschieht nun durch die Drehbewegung des Verschlusselements 22 von der Öffnungsposition ÖP zu der Verschlussposition VP und somit durch entsprechende Drehbewegung der Magneteinheiten 24 bis 27, welche an dem Verschlusselement 22 angeordnet sind.
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In dem Steckverbindergehäuse 11, das heißt in dem Steckverbindergehäusedeckel 11D ist für jeweils ein Paar von Steckverbinderkontaktelementen/Gegensteckverbinderkontaktelementen 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31 jeweils ein Betätigungselement 51, 52, 53, 54 vorgesehen, wovon in 5 die Betätigungselemente 51 und 53 sichtbar sind. Die Betätigungselemente 51 bis 54 sind als stiftförmige Elemente mit jeweils einem Stempel in dem Steckverbindergehäuse 11, das heißt in den Steckverbindergehäusedeckel 11D im Wesentlichen quer oder im Wesentlichen senkrecht zu der Steckrichtung X verschiebbar gelagert und können sich bei entsprechender Betätigung durch ein jeweiliges Magnetfeld in Richtung des jeweiligen Kontaktelementepaars 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31 bewegen und dieses betätigen, das heißt zumindest abschnittsweise elastisch verformen.
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Die Betätigungselemente 51 bis 54 sind als magnetische Betätigungselemente 51 bis 54, das heißt als Permanentmagnete ausgebildet. Die Betätigungselemente 51 bis 54 sind hinsichtlich ihrer magnetischen Polung derart angeordnet, dass diese mit der jeweiligen Magneteinheit 24 bis 27 eine Wirkverbindung ausbilden, wonach eine gegenseitige Abstoßung eintritt. Mit anderen Worten betätigt das von der jeweiligen Magneteinheit 24 bis 27 erzeugte Magnetfeld das jeweilige magnetische Betätigungselement 51 bis 54 hin zu dem jeweiligen Kontaktelementepaar 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31. Zumindest ein Kontaktelement der Kontaktelementepaare 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31 wird dabei durch das jeweilige Betätigungselement 51 bis 54 zumindest abschnittsweise federelastisch verformt und gegen das jeweils zugeordnete Kontaktelement gedrückt und somit federelastisch verformt, wodurch eine elektrisch leitende Kontaktverbindung hergestellt wird.
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Die Betätigungselemente 51 bis 54 sind jeweils mit einem Rückstellfederelement 51R, 52R, 53R, 54R verbunden, welches jeweils an einer Innenseite eines Wandabschnitts des Steckabschnitts 11A befestigt ist. Das jeweilige Rückstellfederelement 51R bis 54R wird durch die oben beschriebene Betätigung des jeweiligen Betätigungselements 51 bis 54 vorgespannt und wirkt den Kräften zwischen der jeweiligen Magneteinheit 24 bis 27 und dem jeweiligen Betätigungselements 51 bis 54 entgegen.
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Wenn die Steckverbindung wieder gelöst werden soll, damit der Gegensteckverbinder 20 von dem Steckverbinder 10 abgezogen werden kann, wird das Verschlusselement 22 von der Verschlussposition VP in die Öffnungsposition ÖP gedreht, was mit einer Veränderung der Position der Magneteinheiten 24 bis 27, welche an dem Verschlusselement 22 angeordnet sind, einhergeht. Das Magnetfeld für das jeweilige Kontaktelementepaar 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31 wird geringer und das jeweilige Rückstellfederelement 51R bis 54R betätigt nun das jeweilige Betätigungselement 51 bis 54 zurück in eine Ausgangsposition. Demzufolge federn die jeweiligen Kontaktelemente der Kontaktelementepaare 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31 wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Es kommt zu einer Auflösung der jeweiligen Kontaktverbindungen und somit zu einer Unterbrechung der Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer Signale.
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6 zeigt eine Draufsicht des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders 20 und des in 1 dargestellten Steckverbinders 10 bei Ausbildung einer Steckverbindung und einer Kontaktverbindung zwischen den Kontaktelementen 28 bis 31 des Gegensteckverbinders 20 und den Kontaktelementen 13 bis 16 des Steckverbinders 10. Das Verschlusselement 22 befindet sich in der Verriegelungsposition VP, was anschaulich auch durch die an dem Verschlusselement 22 ausgebildeten Piktogramme dargestellt wird.
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7 zeigt eine Schnittansicht (Schnitt A-A aus 6) des in 1 dargestellten Gegensteckverbinders 20 und des in 1 dargestellten Steckverbinders 10 bei Ausbildung einer Steckverbindung und einer Kontaktverbindung zwischen Kontaktelementen28 bis 31 des Gegensteckverbinders 20 und Kontaktelementen 13 bis 16 des Steckverbinders 10.
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Wie aus 7 anschaulich hervorgeht, erstrecken sich die Magneteinheiten 24 bis 27 im Wesentlichen in der Steckrichtung X in das Verschlusselement 22 oder sind darin entsprechend aufgenommen.
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Das Gegensteckverbinderkontaktelement 28 bildet mit dem Steckverbinderkontaktelement 13 über das durch die Magneteinheit 24 betätigte Betätigungselement 51 eine Kontaktverbindung aus und das Gegensteckverbinderkontaktelement 30 bildet mit dem Steckverbinderkontaktelement 15 über das durch die Magneteinheit 26 betätigte Betätigungselement 52 eine Kontaktverbindung aus. Entsprechendes gilt auch für die Gegensteckverbinderkontaktelemente 29 und 31 und die Steckverbinderkontaktelemente 14 und 16 zusammen mit den Magneteinheiten 25 und 27 und den Betätigungselementen 52 und 54.
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Das Verschlusselement 22 befindet sich in der Verschlussposition VP. Die Magneteinheiten 24 bis 27 befinden sich hinsichtlich ihrer zugeordneten Kontaktelementpaare 13, 28; 14, 29; 15, 30 und 16, 31 in der Betätigungsposition. Wird das Verschlusselement 22 in die Öffnungsposition ÖP gedreht, werden die Betätigungselemente 51 bis 54 durch die Rückstellfederelement 51R bis 54R in ihre Ausgangsposition zurückgezogen und die Steckverbindung wird, wie oben beschrieben, freigegeben. Der Gegensteckverbinder 20 kann von den Steckverbinder 10 sodann abgezogen werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Vorzugsweise beansprucht die vorliegende Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steckverbinder
- 11
- Steckverbindergehäuse
- 11A
- Steckabschnitt
- 11D
- Steckverbindergehäusedeckel
- 11G
- Steckverbindergehäusegrundkörper
- 11SO
- Steckverbindergehäusesockel
- 12
- Steckgesicht
- 13
- erstes Steckverbinderkontaktelement
- 13E
- freies Ende des ersten Steckverbinderkontaktelements
- 14
- zweites Steckverbinderkontaktelement
- 14E
- freies Ende des zweiten Steckverbinderkontaktelements
- 15
- drittes Steckverbinderkontaktelement
- 15E
- freies Ende des dritten Steckverbinderkontaktelements
- 16
- viertes Steckverbinderkontaktelement
- 16E
- freies Ende des vierten Steckverbinderkontaktelements
- 20
- Gegensteckverbinder
- 21
- Gegensteckverbindergehäuse
- 21A
- Steckabschnitt
- 22
- Verschlusselement
- 23
- Steckgesicht
- 24
- erste Magneteinheit
- 25
- zweite Magneteinheit
- 26
- dritte Magneteinheit
- 27
- vierte Magneteinheit
- 28
- erstes Gegensteckverbinderkontaktelement
- 28E
- freies Ende des ersten Gegensteckverbinderkontaktelements
- 29
- zweites Gegensteckverbinderkontaktelement
- 29E
- freies Ende des zweiten Gegensteckverbinderkontaktelements
- 30
- drittes Gegensteckverbinderkontaktelement
- 30E
- freies Ende des dritten Gegensteckverbinderkontaktelements
- 31
- viertes Gegensteckverbinderkontaktelement
- 31E
- freies Ende des vierten Gegensteckverbinderkontaktelements
- 40
- elektrische Leitung
- 41
- elektrischer Leiter
- 51
- erstes Betätigungselement
- 51R
- Rückstellfeder für das erste Betätigungselement
- 52
- zweites Betätigungselement
- 52R
- Rückstellfeder für das zweite Betätigungselement
- 53
- drittes Betätigungselement
- 53R
- Rückstellfeder für das dritte Betätigungselement
- 54
- viertes Betätigungselement
- 54R
- Rückstellfeder für das vierte Betätigungselement
- SV
- Schraubverbindung
- X
- Steckrichtung
