DE202010003651U1

DE202010003651U1 - Steckverbinder

Info

Publication number: DE202010003651U1
Application number: DE201020003651
Authority: DE
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: WO2011113534A1; TWM415436U

Abstract

Steckverbinder, insbesondere Gerätestecker, insbesondere zum Herstellen mindestens eines elektrischen Kontaktes mit einem Gegenstecker, mit einem Steckverbindergehäuse (10) in dem mindesten ein Steckverbindungsmittel (14, 16) angeordnet ist und mit einem steckseitigen Ende (21) zum steckenden Verbinden mit einem Gegenstecker, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches, bezüglich des Steckverbindergehäuses (10) separates Verbindungselement (22) vorgesehen ist, welches mit dem Steckverbindergehäuse (10) über ein schwimmendes Lager (24) mechanisch derart verbunden ist, dass das Steckverbindergehäuse (10) relativ zum Verbindungselement (22) bewegbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder, insbesondere Gerätestecker, insbesondere zum Herstellen mindestens eines elektrischen Kontaktes mit einem Gegenstecker, mit einem Steckverbindergehäuse in dem mindesten ein Steckverbindungsmittel angeordnet ist und mit einem steckseitigen Ende zum steckenden Verbinden mit einem Gegenstecker, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der o. g. Art dahingehend zu verbessert, dass auch bei hohen mechanischen Toleranzen hinsichtlich einer Steckverbindung mit einem Gegenstecker ein zuverlässiger und funktionssicherer Steckkontakt erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Steckverbinder der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei einem Steckverbinder der o. g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein zusätzliches, bezüglich des Steckverbindergehäuses separates Verbindungselement vorgesehen ist, welches mit dem Steckverbindergehäuse über ein schwimmendes Lager mechanisch derart verbunden ist, dass das Steckverbindergehäuse relativ zum Verbindungselement bewegbar ist.
Dies hat den Vorteil, dass auf einfache und zuverlässige Weise ein besonders großer Toleranzausgleich für die Steckverbindung zur Verfügung steht. Gleichzeitig werden selbst bei hoher mechanischer Belastung des Steckverbinders mit beispielsweise Vibrationen oder Stößen nur geringe, auf eine Steckverbindung lastende Spannungen erzielt.
Eine fluiddichte bzw. Wasserdichte Gehäusedurchführung mittels des Steckverbinders erzielt man dadurch, dass das schwimmende Lager aus einem fluiddichten, insbesondere wasserdichten, Werkstoff, insbesondere Silikon, hergestellt ist, wobei eine Verbindung zwischen dem schwimmenden Lager und dem Steckverbindergehäuse sowie eine Verbindung zwischen dem schwimmenden Lager und dem separaten Verbindungselement jeweils fluiddicht, insbesondere wasserdicht, ausgebildet ist.
Ein erweiterter Anwendungsbereich für den Steckverbinder wird dadurch erzielt, dass das separate Verbindungselement zum mechanischen Verbinden mit einem Gehäuse ausgebildet ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, ein Gerät mit einem Gehäuse mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder mit Toleranzausgleich auszurüsten.
Eine besonders einfache und trotzdem Wirkungsvolle Ausführungsform erzielt man dadurch, dass das separate Verbindungselement als Ring ausgebildet ist.
Eine besonders gute schwimmende Lagerung des Steckverbindergehäuses innerhalb des separaten Verbindungsmittels erzielt man dadurch, dass das schwimmende Lager als gewellter Ring ausgebildet ist.
Eine große Rückstellkraft zum selbsttätigen Rückführen des Steckverbindergehäuses in eine Grundstellung innerhalb des separaten Verbindungsmittels erzielt man dadurch, dass das schwimmende Lager aus einem elastisch federnden Werkstoff hergestellt ist.
Zum Herstellen beispielsweise eines elektrisch leitenden Kontaktes weist das Steckverbindungsmittel mindestens einen Stift und/oder mindestens eine Buchse auf.
Ein definiertes Steckinterface steht dadurch zur Verfügung, dass in dem Steckverbindergehäuse eine Halterung aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff zum Halten des Steckverbindungsmittels innerhalb des Steckverbindergehäuses angeordnet ist.
Zum zusätzlichen Unterstützen der Herstellung eines zuverlässigen und lagerichtigen Steckkontaktes zwischen dem Steckverbinder und einem entsprechenden Gegenstecker weist das Steckverbindergehäuse eine ein magnetisches Feld erzeugende Einrichtung auf. Dieses führt bei einem entsprechenden magnetischen Feld am Gegenstecker zu einer entsprechenden magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Steckverbinder und dem Gegenstecker.
Eine abgedichtete, insbesondere wasserdichte Steckverbindung erzielt man dadurch, dass das Steckverbindergehäuse ein Dichtelement aufweist, welches derart angeordnet und ausgebildet ist, dass in gestecktem Zustand mit einem Gegenstecker das Dichtelement zwischen dem Steckverbindergehäuse und einem Gehäuse des Gegensteckers angeordnet ist.
Eine auch über viele Steckzyklen wiederholbar gute Steckverbindung auch bei großen Toleranzen zwischen dem Steckverbinder und einem Gegenstecker erzielt man dadurch, dass das Steckverbindergehäuse und das schwimmende Lager und/oder das separate Verbindungsmittel und das schwimmende Lager unlösbar miteinander verbunden sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:
1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders in perspektivischer Ansicht,
2 den Steckverbinder gemäß 1 in Seitenansicht und
3 den Steckverbinder gemäß 1 in einer Schnittansicht entlang Linie II-II von 2.
Die in den 1 bis 3 dargestellte, bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckverbinders umfasst ein Steckverbindergehäuse 10 in dem eine Halterung 12 für Steckverbindungsmittel angeordnet sind. Diese Steckverbindungsmittel sind beispielhaft in 3 als ein Stecker 14 und eine Buchse 16 dargestellt und in entsprechenden Bohrungen 18 (1, 3) der Halterung 12 angeordnet. In der Halterung 12 sind weitere Bohrungen 20 für zusätzliche Steckverbindungsmittel (nicht dargestellt) ausgebildet. Die Steckverbindungsmittel 14, 16 sind beispielsweise ein Pluskontakt und ein Minuskontakt für eine Steckverbindung zum Übertragen von elektrischer Energie. In den weiteren Bohrungen 20 sind beispielsweise Steckverbindungsmittel für eine Datenübertragungsleitung angeordnet. Das Steckverbindergehäuse 10 weist ein steckseitiges Ende 21 zum einstecken in einen Gegenstecker (nicht dargestellt) auf.
Erfindungsgemäß weist der Steckverbinder ein zusätzliches, bezüglich des Steckverbindergehäuses 10 separates Verbindungselement 22 in Form eines Ringes auf, welches das Steckverbindergehäuse 10 radial außen umgibt. Dieses Verbindungselement 22 ist über ein schwimmendes Lager 24 mit dem Steckverbindergehäuse 10 mechanisch verbunden. Das schwimmende Lager 24 ist dabei derart ausgebildet, dass das Steckverbindergehäuse 10 relativ zum Verbindungselement 22 bewegbar ist. Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist mit dem separaten Verbindungselement 22 an einem Gerätegehäuse 26 eines Gerätes (nicht dargestellt) mechanisch befestigt. Dieses Gerät ist beispielsweise eine Batterie. Dieses Gerät wird beispielsweise mittels des Gerätegehäuses 26 in einen Einschub für die Batterie eingeschoben, wobei in dem Einschub ein Gegenstecker angeordnet ist. Durch die Bewegbarkeit des Steckverbindergehäuses 10 relativ zum Verbindungselement 22 und damit relativ zum Gerätegehäuse 26 können große Toleranzen zwischen dem erfindungsgemäßen Steckverbinder und dem Gegenstecker ausgeglichen werden. Der Ausdruck ”Toleranzen” bezeichnet hierbei Abweichungen der mechanischen Anordnung des Steckverbinders und des Gegensteckers von einer miteinander fluchtenden Position sowie Abweichungen von fluchtenden Positionen der Steckverbindungsmittel 14, 16 des Steckverbinders zu komplementären Steckverbindungsmittel des Gegensteckers.
Das schwimmende Lager 24 ist beispielsweise als gewellter Ring ausgebildet, wobei der Abschnitt des Ringes mit der wellenförmigen Ausbildung die relative Bewegbarkeit von Verbindungselement 22 und Steckverbindergehäuse 10 zueinander ermöglicht. Als Werkstoff für das schwimmende Lager 24 wird beispielsweise ein Kunststoff, Silikon oder ein sonstiges Material mit federelastischen Eigenschaften verwendet.
Zusätzlich ist an einem Außenumfang des Steckverbindergehäuses 10 ein Dichtungsring 28 mit Dichtungslippen angeordnet. In einem Zustand, in dem das Steckverbindergehäuse 10 in den Gegenstecker eingesteckt ist, schlägt der Außenumfang des Steckverbindergehäuses 10 an einem Innenumfang des Gegensteckers an, so dass die Dichtungslippen des Dichtungsringes 28 an dem Innenumfang des Gegensteckers anliegen. Auf diese Weise wird eine wasserdichte Steckverbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Steckverbinder und dem Gegenstecker erzielt. Die Dichtungslippen sind derart ausgebildet, dass diese eine Dichtung auch dann noch erzielen, wenn der erfindungsgemäße Steckverbinder nicht genau fluchtend mit dem Gegenstecker zusammengesteckt ist.
Eine beispielhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Steckverbinders ist der elektrische Anschluss einer Batterie an einen Verbraucherstromkreis beispielsweise in einem Fahrrad mit Elektromotor (Pedelec). Das Gerätegehäuse 26 ist hierbei ein Batteriegehäuse, für das eine entsprechende Einschubführung in einem Batteriefach an dem Fahrrad vorgesehen ist. An dem Fahrrad ist ein entsprechender Gegenstecker an einem Rahmen des Fahrrades bzw. innerhalb des Batteriefaches befestigt. Beim Einschieben der Batterie in die Einschubführung erfolgt eine selbsttätige Herstellung einer Steckverbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Steckverbinder an dem Batteriegehäuse und dem Gegenstecker am Fahrrad, wobei durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Steckverbinders große Toleranzen zwischen der mechanischen Anordnung des erfindungsgemäßen Steckverbinders und des Gegensteckers ausgeglichen werden können. Somit sind an die Toleranzen der mechanischen Lage von Steckverbinder, Gegenstecker und Einschubführung hinsichtlich einer fluchtenden Ausrichtung von Steckverbinder und Gegenstecker nur geringe Anforderungen gestellt.
Eine zusätzliche Unterstützung der Herstellung der Steckverbindung wird dadurch erzielt, dass an dem erfindungsgemäßen Steckverbinder und dem Gegenstecker jeweils Mittel zum Erzeugen eines magnetischen Feldes derart angeordnet sind, dass zwischen dem erfindungsgemäßen Steckverbinder und dem Gegenstecker eine magnetische Anziehungskraft wirkt, sobald sich diese auf einen vorbestimmten Abstand angenähert haben.
Das schwimmende Lager 24 ist zusätzlich derart ausgebildet, angeordnet und mit dem Steckverbindergehäuse 10 sowie dem separaten Verbindungselement 22 verbunden, dass der erfindungsgemäße Steckverbinder eine wasserdichte Gehäusedurchführung ausbildet. Hierzu ist das schwimmende Lager 24 beispielsweise als eine Scheibe aus Silikon oder einem anderen elastischen Kunststoff oder einem anderen fluiddichten Werkstoff hergestellt und fluiddicht bzw. wasserdicht mit dem Steckverbindergehäuse 10 sowie dem separaten Verbindungselement 22 verbunden. Die Verbindungen zwischen dem schwimmende Lager 24 und dem Steckverbindergehäuse 10 sowie dem separaten Verbindungselement 22 sind beispielsweise als Klebeverbindung ausgebildet. Alternativ wird der Werkstoff für das schwimmende Lager 24 in eine Form eingespitzt, in der das Steckverbindergehäuse 10 sowie das separaten Verbindungselement 22 an entsprechenden Stellen gehalten sind, so dass nach einem Aushärten der eingespritzte Werkstoff des schwimmenden Lagers 24 jeweils eine formschlüssige Verbindung mit dem Steckverbindergehäuse 10 einerseits sowie dem separaten Verbindungselement 22 andererseits eingeht.

Claims

Steckverbinder, insbesondere Gerätestecker, insbesondere zum Herstellen mindestens eines elektrischen Kontaktes mit einem Gegenstecker, mit einem Steckverbindergehäuse (10) in dem mindesten ein Steckverbindungsmittel (14, 16) angeordnet ist und mit einem steckseitigen Ende (21) zum steckenden Verbinden mit einem Gegenstecker, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches, bezüglich des Steckverbindergehäuses (10) separates Verbindungselement (22) vorgesehen ist, welches mit dem Steckverbindergehäuse (10) über ein schwimmendes Lager (24) mechanisch derart verbunden ist, dass das Steckverbindergehäuse (10) relativ zum Verbindungselement (22) bewegbar ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schwimmende Lager (24) aus einem fluiddichten, insbesondere wasserdichten, Werkstoff, insbesondere Silikon, hergestellt ist, wobei eine Verbindung zwischen dem schwimmenden Lager (24) und dem Steckverbindergehäuse (10) sowie eine Verbindung zwischen dem schwimmenden Lager (24) und dem separaten Verbindungselement (22) jeweils fluiddicht, insbesondere wasserdicht, ausgebildet ist.
Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Verbindungselement (22) zum mechanischen Verbinden mit einem Gerätegehäuse (26) ausgebildet ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Verbindungselement (22) als Ring ausgebildet ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schwimmende Lager (24) als gewellter Ring ausgebildet ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das schwimmende Lager (24) aus einem elastisch federnden Werkstoff hergestellt ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindungsmittel mindestens einen Stift (14) und/oder mindestens eine Buchse (16) aufweist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steckverbindergehäuse (10) eine Halterung (12) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff zum Halten des Steckverbindungsmittels (14, 16) innerhalb des Steckverbindergehäuses (10) angeordnet ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (10) eine ein magnetisches Feld erzeugende Einrichtung aufweist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (10) ein Dichtelement (28) aufweist, welches derart angeordnet und ausgebildet ist, dass in gestecktem Zustand mit einem Gegenstecker das Dichtelement (28) zwischen dem Steckverbindergehäuse (10) und einem Gegensteckergehäuse des Gegensteckers angeordnet ist.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (10) und das schwimmende Lager (24) unlösbar miteinander verbunden sind.
Steckverbinder nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Verbindungsmittel (22) und das schwimmende Lager (24) unlösbar miteinander verbunden sind.