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Die
Erfindung betrifft eine elektromechanische Steckvorrichtung, mit
einem Steckverbinder, der über ein Steckverbindergehäuse
und mehrere darin eingebettete, elektrisch leitende Steckkontakte verfügt,
wobei die Steckkontakte im Bereich einer Vorderseite des Steckverbindergehäuses
angeordnete, zur lösbaren Steckverbindung mit einem Steckverbinder-Gegenstück
dienende vordere Endabschnitte und im Bereich einer Rückseite
des Steckverbindergehäuses angeordnete, zur elektrisch leitenden
Verbindung mit Leiterenden elektrischer Leiter dienende rückseitige
Endabschnitte aufweist, und wobei das Steckverbindergehäuse
einen zur Einpressbefestigung in einer Befestigungsbohrung dienenden
Einpress-Befestigungsabschnitt aufweist.
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Eine
aus der
EP 1 424 750
B1 bekannte elektromechanische Steckvorrichtung dieser
Art verfügt über einen Steckverbinder mit einem
von Steckkontakten durchsetzten Steckverbindergehäuse,
das rückseitig über einen zylindrischen Endabschnitt
verfügt, der geeignet ist, um in eine Befestigungsbohrung
einer beispielsweise von einem Gehäuse gebildeten Tragwand
eingepresst zu werden. Im Innern des Gehäuses können
beispielsweise als Kabel ausgebildete elektrische Leiter verlaufen,
die mit rückseitig aus dem Steckverbindergehäuse
herausragenden Endabschnitten der Steckkontakte durch Anlöten elektrisch
leitend verbunden sein können. An seinem Außenumfang
weist das Steckverbindergehäuse ein Gewinde auf, das dazu
geeignet ist, ein Steckverbinder-Gegenstück zu fixieren,
das unter Herstellung einer elektrisch leitenden Steckverbindung
auf an der Vorderseite des Steckverbindergehäuses herausragende
Endabschnitte der Steckkontakte aufsteckbar ist.
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Eine
gewisse Unzulänglichkeit der bekannten Steckvorrichtung
liegt darin, dass der Steckverbinder nach seinem Einsetzen in die
zugeordnete Tragwand nicht mehr winkelmäßig nachjustiert
werden kann. Durch das Einpressen ist die Winkellage unveränderlich
festgelegt. Außerdem kann der Steckverbinder, wenn überhaupt,
nur unter großen Schwierigkeiten und mit der Gefahr seiner
Beschädigung wieder demontiert werden. Im Falle der
EP 1 424 750 B1 wird
die nicht vorhandene Möglichkeit einer winkelmäßigen
Ausrichtung dadurch kompensiert, dass zur Verbindung mit dem Steckverbinder ein
Steckverbinder-Gegenstück verwendet wird, das zweiteilig
ausgebildet ist und über einen verdrehbaren Kabelabgangskörper
verfügt. Ein solches Steckverbinder-Gegenstück
ist allerding sehr aufwändig in der Herstellung. Außerdem
behebt dies nicht die Problematik eines nicht oder nur sehr erschwert
möglichen Austausches des einmal montierten Steckverbinders.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine hinsichtlich ihrer Justiermöglichkeiten
und Demontagemöglichkeiten verbesserte elektromechanische
Steckvorrichtung zu schaffen.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Steckvorrichtung
eine die Befestigungsbohrung aufweisende Befestigungshülse
enthält, in die der Steckverbinder mit seinem Einpress-Befestigungsabschnitt
unter Bildung einer Montageeinheit drehfest einpressbar oder eingepresst
ist und die einen zylindrischen Einsteck-Befestigungsabschnitt aufweist,
mit dem sie frei drehbar derart in eine Aufnahmebohrung einer Tragwand
einsteckbar oder eingesteckt ist, dass sie sich mit einer axial
nach rückwärts gewandten Abstützfläche
an der Tragwand abstützt, und dass die Steckvorrichtung
eine bezüglich dem Steckverbinder und der Befestigungshülse
gesonderte Niederhalteeinrichtung enthält, die einen Niederhalter
und mindestens ein an dem Niederhalter angreifendes oder angeordnetes
Spannmittel aufweist, wobei der Niederhalter derart an die Befestigungshülse
ansetzbar oder angesetzt ist, dass er eine axial nach vorne gewandte
Haltefläche der Befestigungshülse übergreift
und wobei das mindestens eine Spannmittel derart mit der Tragwand
verspannbar oder verspannt ist, dass es den Niederhalter gegen die
Haltefläche der Befestigungshülse drückt und
die Befestigungshülse dadurch unverdrehbar mit der Tragwand
verspannt ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Steckvorrichtung wird der
Steckverbinder nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung
der zusätzlich vorhandenen Befestigungshülse nur
mittelbar an der zugeordneten Tragwand fixiert. Die Befestigungshülse dient
zur Aufnahme des Steckverbinders, der mit seinem Einpress-Befestigungsabschnitt
in unverdrehbarer Weise in die Befestigungshülse eingepresst werden
kann, bevor selbige in die Aufnahmebohrung der Tragwand eingesteckt
wird. Die Befestigungshülse und der darin eingepresste
Steckverbinder bilden somit eine als Baueinheit in die Aufnahmebohrung der
Tragwand einsteckbare Montageeinheit. Diese Montageeinheit kann
noch verdreht werden, um den Steckverbinder wunschgemäß drehwinkelmäßig auszurichten,
solange die Niederhalteeinrichtung noch nicht montiert ist. Dadurch
ist eine hohe Variabilität zur Ausrichtung des Steckverbinders
an die örtlichen Gegebenheiten gewährleistet.
Durch abschließendes Montieren der Niederhalteeinrichtung
kann die Befestigungshülse und somit auch der drehfest
in diese eingepresste Steckverbinder unverdrehbar und axial unbeweglich
an der Tragwand fixiert werden. Da die Befestigungshülse
in die Aufnahmebohrung der Tragwand nicht eingepresst ist, lässt
sich die Montageeinheit bei Bedarf auch wieder von der Tragwand
entfernen, nachdem zuvor die Niederhalteeinrichtung wieder gelöst
oder entfernt wurde.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Bei
der mit der Aufnahmebohrung ausgestatteten Tragwand handelt es sich
zweckmäßigerweise um einen Bestandteil eines Gehäuses,
insbesondere um eine Gehäusewand. Das Gehäuse
kann beispielsweise Bestandteil einer elektrischen und/oder durch
Fluidkraft betätigbaren Antriebsvorrichtung sein, beispielsweise
eines fluidbetätigten Arbeitszylinders.
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Zur
lösbaren Fixierung des Spannmittels der Niederhalteeinrichtung
ist die Tragwand zweckmäßigerweise mit mindestens
einem Verankerungsabschnitt ausgestattet, an dem sich dieses Spannmittel in
bevorzugt lösbarer Weise verankern lässt. Wenn als
Spannmittel in vorteilhafter Weise eine Spannschraube Verwendung
findet, ist der Verankerungsabschnitt zweckmäßigerweise
von einer in die Tragwand eingebrachten Gewindebohrung gebildet.
Der Verankerungsabschnitt ist vorzugsweise in unmittelbarer Nachbarschaft
neben der Aufnahmebohrung an oder in der Tragwand angeordnet.
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Vorzugsweise
ist der Niederhalter der Niederhalteeinrichtung so gestaltet, dass
er im montierten Zustand die Befestigungshülse entlang
zumindest eines Teiles ihres Außenumfanges umschließt. Er
kann hierzu beispielsweise einen die Befestigungshülse
konzentrisch umschließenden ringförmigen Niederhalteabschnitt
aufweisen. Als noch vorteilhafter wird es angesehen, wenn der Niederhalter
einen mit der Befestigungshülse kooperierenden Niederhalteabschnitt
aufweist, der gabelförmig und hierbei insbesondere halbmondförmig
gestaltet ist, so dass er im montierten Zustand die Befestigungshülse entlang
lediglich eines Teils ihres Außenumfanges in Umfangsrichtung
umschließt.
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Eine
sichere Funktion bei zugleich kostengünstiger Herstellbarkeit
ergibt sich, wenn die Niederhalteeinrichtung über genau
ein Spannmittel verfügt, insbesondere in Form einer Spannschraube, wobei
der Niederhalter zum Zusammenwirken mit diesem einen Spannmittel über
einen Spannmittel-Angriffsabschnitt verfügt, von dem aus
sich zwei klauenförmig gekrümmte Abschnitte des
Niederhalters in unterschiedliche Richtungen so weg erstrecken,
dass sie im montierten Zustand die Befestigungshülse teilweise
umgreifen können.
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Die
an der Befestigungshülse ausgebildete, zur Beaufschlagung
seitens des Niederhalters vorgesehene Haltefläche ist zweckmäßigerweise
ringförmig ausgebildet und erstreckt sich konzentrisch
um die Befestigungshülse herum. Auf diese Weise ist unabhängig
von der winkelmäßigen Ausrichtung der Befestigungshülse
stets ein optimales Zusammenwirken mit dem Niederhalter gewährleistet.
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Eine
optimale Übertragung der Spannkraft zwischen Niederhalter
und Befestigungshülse ist gewährleistet, wenn
die Haltefläche der Befestigungshülse konisch
ausgebildet ist, mit zur Vorderseite der Befestigungshülse,
also in Richtung zu den vorderen Endabschnitten der Steckkontakte
orientierter Verjüngungsrichtung. Auf diese Weise kann
durch das Zusammenwirken mit dem Niederhalter eine Zentrierfunktion
verwirklicht werden, ohne zu Zentrierzwecken auf enge Maßtoleranzen
zwischen der Aufnahmebohrung und dem Einsteck-Befestigungsabschnitt
der Befestigungshülse angewiesen zu sein. Eine besonders
vorteilhafte Zentrierfunktion ergibt sich, wenn an dem Niederhalter
eine im montierten Zustand an der konischen Haltefläche
der Befestigungshülse anliegende Beaufschlagungsfläche
ausgebildet ist, die ebenfalls konisch gestaltet ist und bei der
es sich insbesondere um eine konische Ringfläche oder Teilringfläche
handelt.
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Zur
exakten Vorgabe der Einstecktiefe der Befestigungshülse
bezüglich der Aufnahmebohrung, weist die Befestigungshülse
an ihrem Außenumfang zweckmäßigerweise
eine axial zur Rückseite weisende ringförmige
Abstützfläche auf, die zweckmäßigerweise
durch eine abgestufte Außenkontur der Befestigungshülse
erhalten ist. Die Abstufung befindet sich vorzugsweise im Bereich
des Einsteck-Befestigungsabschnittes. Auch die Aufnahmebohrung ist
in axialer Richtung vorzugsweise abgestuft, so dass sich eine axial
vertieft in der Aufnahmebohrung liegende ringförmige Gegenabstützfläche
an der Tragwand ergibt, an der die eingesteckte Befestigungshülse
mit ihrer Abstützfläche anliegt.
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Durch
das Einpressen des Steckverbinders in die Befestigungshülse
wird zweckmäßigerweise eine abgedichtete Verbindung
zwischen diesen beiden Komponenten geschaffen.
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An
der Rückseite des Steckverbinders zugeordneten rückwärtigen
Endabschnitten der Steckkontakte sind elektrische Leiter in elektrisch
leitfähiger Weise anbringbar oder angebracht. Bei diesen
elektrischen Leitern handelt es sich vorzugsweise um eine oder mehrere
Adern eines oder mehrerer elektrischer Kabel. Die elektrischen Leiter
sind an die rückwärtigen Endabschnitte der Steckkontakte zweckmäßigerweise
anlötbar oder angelötet. Es besteht die vorteilhafte
Möglichkeit, die elektrischen Leiter an den Steckkontakten
anzubringen, noch bevor die Montageeinheit in die Aufnahmebohrung
eingesteckt wird. Die elektrischen Leiter können somit vor
dem Einstecken der Montageeinheit in die Aufnahmebohrung eingefädelt
werden, um beispielsweise zu einer gewünschten Stelle im
Inneren eines die Tragwand aufweisenden Gehäuses verlegt
zu werden.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die Befestigungshülse rückseitig über
das in sie eingepresste Steckverbindergehäuse hinausragt.
Auf diese Weise ergibt sich ein zur Rückseite hin offener
Hohlraum, der dazu prädestiniert ist, die zur elektrischen
Verbindung der elektrischen Leiter und der rückwärtigen Endabschnitte
der Steckkontakte realisierten Maßnahmen aufzunehmen. Der
rückseitig über das Steckverbindergehäuse
hinausragende Endabschnitt der Befestigungshülse fungiert
als seitliche Abschirmwand und verhindert Beschädigungen, insbesondere
ein Abknicken der elektrischen Leiter und/oder der Endabschnitte
der Steckkontakte im Falle einer unsachgemäßen
Handhabung.
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Es
ist des Weiteren von Vorteil, wenn in dem von dem rückseitig über
das Steckverbindergehäuse hinausragenden Längenabschnitt
der Befestigungshülse umschlossenen Hohlraum eine Vergussmasse aufgenommen
ist, die die rückseitigen Endabschnitte der Steckkontakte
und die daran elektrisch leitend fixierten Leiterenden der wegführenden
elektrischen Leiter unter Abdichtung umhüllt. Durch das
Anhaften der Vergussmasse an der Innenfläche der Befestigungshülse
und an der Rückseite des Steckverbindergehäuses
wird insgesamt eine Kapselung erzielt, die eine sehr hohe Schutzart
gewährleistet. Die gesamten elektrischen Verbindungen sind
insbesondere wasserdicht abgeschirmt. Bei der Vergussmasse handelt
es sich vorzugsweise um ein nach der Applizierung ausgehärtetes
Gießharz. Die Vergussmasse wird eingebracht, bevor die
aus Befestigungshülse und Steckverbinder bestehende Montageeinheit
in die Aufnahmebohrung der Tragwand eingesteckt wird.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektromechanischen Steckvorrichtung
im installierten Zustand, wobei unter anderem auch ein als quaderförmige
Struktur illustrierter Ausschnitt einer Tragwand ersichtlich ist,
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2 die
Anordnung aus 1 in einer Draufsicht auf die
Vorderseite mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus 1,
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3 einen
Längsschnitt durch die Anordnung aus 1 gemäß Schnittlinie
III-III, und
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4 eine
Explosionsdarstellung der Anordnung aus 1, wobei
strichpunktiert umrahmt auch nochmals eine den Steckverbinder, die
Befestigungshülse und ein elektrisches Kabel aufweisende
Baueinheit separat illustriert ist.
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Die
in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete elektromechanische
Steckvorrichtung verfügt über einen Steckverbinder 2,
der geeignet und ausgebildet ist, um mit einem nur schematisch angedeuteten
Steckverbinder-Gegenstück 3 elektrisch und mechanisch
in bevorzugt lösbarer Weise gekoppelt zu werden.
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Im
montierten Zustand, der aus 1 bis 3 ersichtlich
ist, sitzt der Steckverbinder 2 im Presssitz in einer Befestigungshülse 4,
die ihrerseits in eine Tragwand 5 eingesteckt ist und die
mittels einer Niederhalteeinrichtung 6 in bevorzugt lösbarer Weise
mit der Tragwand 5 verspannt ist.
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Die
zweckmäßigerweise einen Bestandteil der Steckvorrichtung 1 bildende
Tragwand 5 ist vorzugsweise Bestandteil eines Gehäuses,
das in seinem Innern über nicht weiter abgebildete elektrische Funktionsmittel
verfügt, die mit Hilfe der Steckvorrichtung 1 elektrisch
erschlossen werden sollen. Die Steckvorrichtung 1 macht
es also möglich, elektrische Signale zu den Funktionsmitteln
zu übertragen oder von den Funktionsmitteln zu empfangen
und weiterzuleiten.
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Bei
den elektrischen Funktionsmitteln handelt es sich beispielsweise
um Sensormittel, insbesondere Positionssensormittel, die im Zusammenhang
mit elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbaren Antriebsvorrichtungen
eingesetzt werden, um gewisse Zustände zu erfassen, beispielsweise
mindestens eine Position eines beweglichen Abtriebsgliedes. Insofern
kann es sich bei der Tragwand 5 beispielsweise um die Gehäusewand
einer elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbaren
Antriebsvorrichtung handeln.
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Der
Steckverbinder 2 ist ein bevorzugt längliches
und insbesondere im Wesentlichen zylindrisches Bauteil. Er verfügt über
eine strichpunktiert angedeutete Längsachse 7 mit
zwei einander entgegengesetzt orientierten stirnseitigen Endbereichen, die
im Folgenden als Vorderseite 8 und Rückseite 9 bezeichnet
seien.
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Der
Steckverbinder 2 umfasst ein längliches, vorzugsweise
zylinderähnlich gestaltetes Steckverbindergehäuse 12 und
mehrere in dieses, vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial bestehende Steckverbindergehäuse 12 eingebettete,
elektrisch leitende Steckkontakte 13. Die Steckkontakte 13 sind vom
Material des Steckverbindergehäuses 12 zweckmäßigerweise
umspritzt.
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Die
Steckkontakte 13 durchsetzen das Steckverbindergehäuse 12 jeweils
in axialer Richtung. Jeder Steckkontakt 13 weist dabei
einen an der Vorderseite 8 zugänglichen vorderen
Endabschnitt 13a und einen an der Rückseite 9 zugänglichen
rückwärtigen Endabschnitt 13b auf. Vorzugsweise
sind die Steckkontakte 13 so ausgebildet und angeordnet, dass
sie axial beidseits über die Gehäusewand des Steckverbindergehäuses 12 vorstehen.
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Die
vorderen Endabschnitte 13a der Steckkontakte 13 sind
zweckmäßigerweise stiftförmig ausgebildet.
Die rückseitigen Endabschnitte 13b der Steckkontakte 13 sind
ebenfalls zweckmäßigerweise stiftförmig
ausgebildet.
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Das
bereits angesprochene Steckverbinder-Gegenstück 3 lässt
sich von der Vorderseite 8 her an den Steckverbinder 2 ansetzen
und insbesondere anstecken, so dass er mit den vorderen Endabschnitten 13a der
Steckkontakte 13 eine elektrisch leitende Steckverbindung
eingeht. Das Steckverbinder-Gegenstück 3 ist insbesondere
nach Art einer Steckdose ausgebildet, während der Steckverbinder 2 im
Bereich der vorderen Endabschnitte 13a der Steckkontakte 13 zweckmäßigerweise
entsprechend einem Stecker konfiguriert ist.
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Am
Außenumfang des Steckverbindergehäuses 12 können,
insbesondere in der Nähe der Vorderseite 8, Befestigungsmittel 14 angeordnet sein,
die zur Sicherung des angesteckten Steckverbinder-Gegenstückes 3 nutzbar
sind und die beispielsweise in Form eines Außengewindes
realisiert sind.
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Es
ist zweckmäßig, wenn das Steckverbindergehäuse 12 im
Bereich seiner Vorderseite 8 über eine axiale
Vertiefung 15 verfügt, in der sich die vorderen
Endabschnitte 13a der Steckkontakte 13 erstrecken.
Zweckmäßigerweise ist die axiale Länge der
vorderen Endabschnitte 13a so gewählt, dass sie nicht über
die axiale Vertiefung 15 hinausragen, so dass sie bei nicht
angebrachtem Steckverbinder-Gegenstück 3 optimal
vor Fremdeinwirkungen geschützt sind.
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An
der Rückseite 9 verfügt das Steckverbindergehäuse 12 zweckmäßigerweise über
eine rückseitige Stirnfläche 16, über
die die Steckkontakte 13 mit ihren rückseitigen
Endabschnitten 13b hinausragen. Die rückseitigen
Endabschnitte 13b sind vorzugsweise stiftförmig
ausgebildet, wobei sie in der Form von Hülsen ausgeführt
sein können. Diese rückseitigen Endabschnitte 13b eignen
sich dafür, die Leiterenden 17 bevorzugt strangförmiger
elektrischer Leiter 18 elektrisch leitend anzuschließen,
insbesondere durch eine Lötverbindung. Die 3 zeigt den
angeschlossenen Zustand der elektrischen Leiter 18, wobei
selbige rückseitig von dem Steckverbinder 2 wegführen
und zu den schon erwähnten Funktionsmitteln hin verlegt
sein können.
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Bei
den elektrischen Leitern 18 handelt es sich vorzugsweise
um die Adern eines oder mehrere elektrischer Kabel. Exemplarisch
sind die elektrischen Leiter 18 von den Adern eines mehradrigen, mit
einem Isolationsmantel versehenen elektrischen Kabel 22 gebildet,
das über flexible Eigenschaften verfügt.
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Bei
an den Steckverbinder 2 angeschlossenem Steckverbinder-Gegenstück 3 stellen
die insbesondere aus Metall bestehenden Steckkontakte 13 eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen elektrischen Kontakten des
Steckverbinder-Gegenstückes 3 und den elektrischen
Leitern 18 her.
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Das
Steckverbindergehäuse 12 weist einen zur Einpressbefestigung
des Steckverbinders 2 dienenden, vorzugsweise zylindrisch
gestalteten Einpress-Befestigungsabschnitt 23 auf. Dieser
besteht insbesondere aus einem sich axial an die rückseitige Stirnfläche 16 anschließenden
Längenabschnitt des Steckverbindergehäuses 12.
Seine Außenumfangsfläche, die im Folgenden auch
als Einpressfläche 24 bezeichnet wird, ist zweckmäßigerweise
glattflächig. Vorzugsweise wird die axiale Länge
des Einpress-Befestigungsabschnittes 23 durch eine Ringstufe 25 am
Außenumfang des Steckverbindergehäuses 12 begrenzt.
Durch diese Ringstufe 25 wird eine axial nach rückwärts
orientierte ringförmige Anschlagfläche 26 definiert.
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Die
Befestigungshülse 27 weist eine koaxial durchgehende
Durchgangsbohrung auf, die im Folgenden als Befestigungsbohrung 27 bezeichnet
sei. Sie ist zumindest über einen Teil ihrer Länge
und vorzugsweise durchgängig mit zur Außenkontur
des Einpress-Befestigungsabschnittes 23 komplementärer
Querschnittskontur versehen, wobei die beiderseitigen Durchmesser
derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine Presspassung vorliegt.
Es liegt also ein geringfügiges radiales Übermaß vor, das
zur Folge hat, dass der Steckverbinder 2 mit seinem Einpress-Befestigungsabschnitt 23 unter
Herstellung einer kraftschlüssigen Einpressverbindung koaxial
in die Befestigungsbohrung 27 einpressbar ist. Derart eingepresst,
bilden Steckverbinder 2 und Befestigungshülse 4 eine
ausschließlich kraftschlüssig zusammenhaltende
Baueinheit, die aufgrund ihres Verwendungszweckes im Folgenden auch
als Montageeinheit 28 bezeichnet sei. Zweckmäßigerweise
ist im ineinander eingepressten Zustand die Einpressfläche 24 des
Einpress-Befestigungsabschnittes 23 derart stark mit der
Innenumfangsfläche 32 der Befestigungsbohrung 27 radial
verspannt, dass eine fluiddichte Verbindung vorliegt.
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Die
axiale Länge der Befestigungsbohrung 27 ist zweckmäßigerweise
größer als diejenige des sich zwischen der rückseitigen
Stirnfläche 16 und der Anschlagfläche 26 erstreckenden
Einpress-Befestigungsabschnittes 23. Daher ragt die Befestigungshülse 4 nach
Herstellung der Montageeinheit 28 rückseitig über
das Steckverbindergehäuse 12 hinaus. Die axiale
Einpresstiefe des Steckverbinders 2 bezüglich
der Befestigungshülse 4 wird durch die Anschlagfläche 26 vorgegeben,
die im eingepressten Zustand des Steckverbinders 2 an einer
ihr gegenüberliegenden Gegenanschlagfläche 33 der
Befestigungshülse 4 zur Anlage gelangt. Die Gegenanschlagfläche 33 ist
zweckmäßigerweise von der entgegen der Einpressrichtung
der Befestigungshülse 4 orientierten vorderen
Stirnfläche der Befestigungshülse 4 gebildet.
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Der
rückseitig über den Steckverbinder 2 hinausragende
rückwärtige Endabschnitt 34 der Befestigungshülse 4 begrenzt
peripher einen als Anschlussraum 35 bezeichneten Hohlraum,
der an seiner Vorderseite vom Steckverbinder 2 begrenzt
ist und der rückseitig offen ist. In diesem Anschlussraum 35 befinden
sich die rückseitigen Endabschnitte 13b der Steckkontakte 13,
deren axiale Länge insbesondere so gewählt ist,
dass sie aus dem besagten Anschlussraum 35 nicht hinausragen.
Mit anderen Worten enden sie innerhalb der Befestigungshülse 4.
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In
dem Anschlussraum 35 befinden sich zweckmäßigerweise
die zur elektrischen Verbindung zwischen den Leiterenden 17 und
den rückseitigen Endabschnitten 13b der Steckkontakte 13 realisierten
Anschlussmaßnahmen. In der Regel wird es sich hierbei um
Lötverbindungen handeln.
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Zweckmäßigerweise
ist der Anschlussraum 35 zumindest teilweise und vorzugsweise
vollständig mit einer Vergussmasse 36 ausgefüllt.
Das Vergießen findet statt, nachdem die elektrischen Leiter 8 an die
Steckkontakte 13 angeschlossen wurden. Auf diese Weise
werden die rückseitigen Endabschnitte 13b der
Steckkontakte 13 und die daran elektrisch leitend fixierten
Leiterenden 17 der elektrischen Leiter 18 derart
umhüllt, dass zur Umgebung hin eine fluiddichte Abschirmung
stattfindet. Bei der Vergussmasse handelt es sich insbesondere um
ein im fließfähigen Zustand eingebrachtes und
anschließend ausgehärtetes Gießharz.
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Die
Befestigungshülse 4 dient als Zwischenglied zur
Fixierung des Steckverbinders 2 an der Tragwand 5.
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Die
Tragwand 5 ist mit einer zweckmäßigerweise
durchgehenden Aufnahmebohrung 37 versehen, in die die Befestigungshülse 4 in
einer Einsteckrichtung 42 axial einsteckbar ist. Im in
die Aufnahmebohrung 37 eingesteckten Zustand und bei noch nicht
aktivierter Niederhalteeinrichtung 6 kann die Befestigungshülse 4 relativ
zu der Tragwand 5 um ihre Längsachse verdreht
werden. Dies ist dadurch gewährleistet, dass der Außenumfang
des Einsteck-Befestigungsabschnittes 38 und der Innenumfang
des diesen Einsteck-Befestigungsabschnitt 38 aufnehmenden
Längenabschnittes der Aufnahmebohrung 37 jeweils
kreisförmig konturiert sind und durchmessermäßig
geringfügig spielbehaftet aufeinander abgestimmt sind.
Dies macht es auch möglich, die Befestigungshülse 4 ohne
Kraftaufwand in die Aufnahmebohrung 37 einzustecken und
bei Bedarf auch wieder herauszuziehen. Anders als zwischen dem Steckverbinder 2 und
der Befestigungshülse 4, liegt zwischen der Befestigungshülse 4 und
der Tragwand 5 mithin nur eine lose Einsteckverbindung
und keine Einpressverbindung vor.
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Die
Befestigungshülse 4 ist soweit axial in die Aufnahmebohrung 37 einsteckbar,
bis sie mit einer axial nach rückwärts gewandten
Abstützfläche 43 an einer an der Tragwand 5 ausgebildeten
Gegenabstützfläche 44 zur Anlage gelangt.
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Das
Einstecken der Befestigungshülse 4 in die Aufnahmebohrung 37 erfolgt
zweckmäßigerweise nach vorher hergestellter Montageeinheit 28.
Mit anderen Worten wird also die Montageeinheit 28 mit ihrer
Rückseite voraus in die Aufnahmebohrung 37 eingesteckt.
Zweckmäßigerweise sind dabei auch bereits die
elektrischen Leiter 18 angebracht wie auch zweckmäßigerweise
bereits die Vergussmasse 36 eingebracht wurde. Beim Einsetzen
in die Aufnahmebohrung 37 werden zunächst die
elektrischen Leiter 18 bzw. das elektrische Kabel 22 voraus
in die Aufnahmebohrung 37 eingefädelt und dann
die gesamte, in 4 in dem umrahmten Bereich abgebildete
vorgefertigte Baueinheit 45 in die Aufnahmebohrung 37 eingeschoben,
bis die Montageeinheit 28 mit ihrer Befestigungshülse 4 dem
vorgegeben Maß entsprechend in die Aufnahmebohrung 37 eintaucht.
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Die
Befestigungshülse 4 ist an ihrem Außenumfang
zweckmäßigerweise in axialer Richtung abgestuft.
Die Abstufung ist als Ringstufe ausgebildet, aus der eine axial
nach rückwärts orientierte Ringfläche
resultiert, die die bereits erwähnte Abstützfläche 43 bildet.
Durch die Ringstufe wird die Befestigungshülse axial in
einen Fußabschnitt 46 kleineren Durchmessers und
einen Kopfabschnitt 47 größeren Durchmessers
unterteilt.
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Die
Montageeinheit 28 und vorzugsweise die gesamte vorgefertigte
Baueinheit 45 wird durch eine zu einer Montagefläche 48 der
Tragwand 5 ausmündende vordere Mündung 52 der
Aufnahmebohrung 37 hindurch in die Aufnahmebohrung 37 gemäß Pfeil 42 eingesteckt.
Es ist möglich, dass die Gegenabstützfläche 44von
dem die vordere Mündung 52 unmittelbar umschließenden
Randabschnitt der Montagefläche 48 gebildet ist.
In diesem Falle sitzt der Kopfabschnitt 47 im in die Aufnahmebohrung 37 eingesteckten
Zustand der Befestigungshülse 4 auf der Montagefläche 48 auf
und liegt außerhalb der Aufnahmebohrung 37. Als
vorteilhafter wird jedoch die beim Ausführungsbeispiel
realisierte Bauform angesehen, bei der auch die Aufnahmebohrung 37 in
axialer Richtung derart abgestuft ist, dass sich in ihrem Innern
eine Ringstufe ergibt, die eine der vorderen Mündung 52 zugewandte
Ringfläche aufweist, welche die Gegenabstützfläche 44 bildet.
Somit kommt die Gegenabstützfläche 44 bezüglich
der vorderen Mündung 52 axial vertieft im Innern
der Aufnahmebohrung 37 zu liegen.
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Im
in die Aufnahmebohrung 37 eingesteckten Zustand taucht
somit auch der Kopfabschnitt 47 der Befestigungshülse 4 ein
stückweit axial in die Aufnahmebohrung 37 ein.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass sich die die Abstützfläche 43 bildende
ringförmige Abstufung des Außenumfanges der Befestigungshülse 4 im
Bereich des Einsteck-Befestigungsabschnittes 38 befindet.
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Die
axiale Tiefe des sich zwischen der vorderen Mündung 52 und
der Gegenabstützfläche 44 erstreckenden
Längenabschnittes der Aufnahmebohrung 37 ist kürzer
als der Kopfabschnitt 47 der Befestigungshülse 4.
Selbige ragt daher bei an der Gegenabstützfläche 44 anliegender
Abstützfläche 43 aus der Aufnahmebohrung 37 heraus.
Dieser über die Tragwand 5 vorstehende Endabschnitt
der Befestigungshülse 4 sei im Folgenden auch
als Halteabschnitt 53 bezeichnet.
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Mit
Hilfe der oben erwähnten Niederhalteeinrichtung 6 kann
die in die Aufnahmebohrung 37 eingesetzte Montageeinheit 28 insbesondere
in lösbarer Weise axial unbeweglich und außerdem um
ihre Längsachse 7 unverdrehbar bezüglich
der Tragwand 5 festgesetzt werden. Dabei wirkt die Niederhalteeinrichtung 6 zwischen
der Tragwand 5 und der Befestigungshülse 4 und
kooperiert nicht mit dem Steckverbinder 2. Da der Steckverbinder 2 jedoch
axial unbeweglich und auch unverdrehbar in die Befestigungshülse 4 eingepresst
ist, kommt auch er mittelbar in den Genuss der bezüglich
der Tragwand 5 ortsfesten Fixierung.
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Die
Niederhalteeinrichtung 6 ist zweckmäßigerweise
separat bezüglich dem Steckverbinder 2 und der
Befestigungshülse 4 ausgebildet. Auch bezüglich
der Tragwand 5 ist sie zweckmäßigerweise gesondert
realisiert. Sie enthält einen Niederhalter 54,
der zum unmittelbaren Zusammenwirken mit der Befestigungshülse 4 vorgesehen
ist, und außerdem mindestens ein Spannmittel 55,
das an dem Niederhalter 54 angreift und dazu dient, diesen
mit der Tragwand 5 zu verspannen. Indem der Niederhalter 54 durch
das Spannmittel 55 mit der Tragwand 5 verspannt
wird, drückt er zugleich in der Einsteckrichtung 42 auf
die Befestigungshülse 4 und presst diese axial
in Richtung des Inneren der Aufnahmebohrung 37, so dass
ihre Abstützfläche 43 mit der an der
Tragwand 5 ausgebildeten Gegenabstützfläche 44 verspannt
wird.
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Das
mindestens eine Spannmittel 55 ist zweckmäßigerweise
ein bezüglich dem Niederhalter 54 gesondertes
Bauteil. Es könnte allerdings auch mit dem Niederhalter 54 zu
einer Baueinheit zusammengefasst sein und sogar einstückig
mit dem Niederhalter 54 ausgebildet sein.
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Während
beim Ausführungsbeispiel die Niederhalteeinrichtung 6 nur
ein einziges Spannmittel 55 aufweist, wäre es
auch möglich, mehrere Spannmittel 55 vorzusehen.
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Zum
Zusammenwirken mit dem Niederhalter 54 weist die Befestigungshülse 4 eine
axial nach vorne gewandte und mithin der Vorderseite 8 zugewandte
Haltefläche 56 auf. Bei dieser Haltefläche 56 handelt
es sich zweckmäßigerweise um eine zu der Längsachse 7 konzentrische
Ringfläche. Die Haltefläche 56 befindet
sich vorzugsweise an dem Halteabschnitt 53.
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Insbesondere
ist von Vorteil, wenn die Haltefläche 56, wie
dies beim Ausführungsbeispiel der Fall ist, konisch ausgebildet
ist, und zwar mit einer nach vorne, in Richtung zu der Gegenanschlagfläche 33 weisenden
Verjüngungsrichtung. Die Verjüngungsrichtung ist
also der Einsteckrichtung 42 entgegengesetzt. Sehr einfach
lässt sich dies dadurch realisieren, dass der Halteabschnitt 53 außen
konisch bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
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Der
Niederhalter 54 weist eine im montierten Zustand der Haltefläche 56 zugewandte
Beaufschlagungsfläche 57 auf. Er kann derart an
die in die Aufnahmebohrung 37 eingesteckte Befestigungshülse 4 angesetzt
werden, dass er die an der Befestigungshülse 4 ausgebildete
Beaufschlagungsfläche 57 übergreift.
Hierbei liegt der Niederhalter 54 mit seiner Beaufschlagungsfläche 57 an
der Haltefläche 56 an.
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Der
Niederhalter 54 ist jedoch zweckmäßigerweise
so ausgebildet, dass er sich im an der Haltefläche 56 anliegenden
Zustand nicht gleichzeitig auch in dem die Befestigungshülse 4 umschließenden
Bereich an der Montagefläche 48 abstützt.
Somit verbleibt zwischen dem Niederhalter 54 und der Montagefläche 48 zumindest
ein kleiner axialer Zwischenraum 58.
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Das
am Niederhalter 54 angreifende Spannmittel 55 lässt
sich an einem mit Abstand neben der Aufnahmebohrung 37 an
oder in der Tragwand 5 ausgebildeten Verankerungsabschnitt 62 lösbar verankern.
Es kann außerdem derart betätigt werden, dass es
den Niederhalter 54 in Richtung zur Montagefläche 48 der
Tragwand 5 beaufschlagt bzw. heranzieht. Auf diese Weise
wird durch das Spannmittel 55 eine Zugkraft in den Niederhalter 54 eingeleitet,
mit der selbiger unter Vermittlung der Beaufschlagungsfläche 57 auf
die Haltefläche 56 einwirkt und dadurch die Befestigungshülse 4 mit
der Tragwand 5 verspannt.
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Zweckmäßigerweise
kann die Niederhalteeinrichtung 6 derart in einem Vorstadium
an die Tragwand 5 und die Befestigungshülse 4 angesetzt
werden, dass sie zwar bereits mit Hilfe des Spannmittels 55 an
der Tragwand 5 gehalten wird, jedoch noch keine relevante
Haltekraft auf die Befestigungshülse 4 ausübt.
In diesem Stadium besteht noch die Möglichkeit, die Montageeinheit 28 und
mithin den Steckverbinder 2 drehwinkelmäßig
bezüglich der Tragwand 5 zu justieren und in eine
Ausrichtung zu verbringen, die für das Anstecken des Steckverbinder-Gegenstückes 3 optimal
geeignet ist. Erst nach dieser Vorjustierung wird durch Betätigung
des Spannmittels 55 die Niederhalteeinrichtung 6 in
ihren lösbaren Endzustand verbracht, in dem die Befestigungshülse 4 und somit
die gesamte Montageeinheit 28 unbeweglich und auch unverdrehbar
mit der Tragwand 5 verspannt ist.
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Als
Spannmittel 55 kommt zweckmäßigerweise
eine einen Schraubenkopf 63 und einen Gewindeschaft 64 aufweisende
Spannschraube 55a zum Einsatz. Der Verankerungsabschnitt 62 ist
in diesem Falle eine Gewindebohrung 62a. Der Niederhalter 54 verfügt über
einen Spannmittel-Angriffsabschnitt 65, der von einem Durchgangsloch 66 durchsetzt
ist, das ein Hindurchführen des Gewindeschaftes 64 der
Spannschraube 55a gestattet.
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Der
insbesondere von einer Gewindebohrung 62a gebildete Verankerungsabschnitt 62 ist zweckmäßigerweise
mit radialem Abstand neben der Aufnahmebohrung 37 an oder
in der Tragwand 5 ausgebildet, so dass er bzw. sie von
der eingesteckten Montageeinheit 28 nicht verdeckt wird.
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Nach
dem Ansetzen des Niederhalters 54 an die Haltefläche 56 kann
die durch das Durchgangsloch 66 hindurchgesteckte und sich
mit ihrem Schraubenkopf 63 an dem Spannmittel-Angriffsabschnitt 65 abstützende
Spannschraube 55a mit ihrem Gewindeschaft 64 in
die Gewindebohrung 62a eingeschraubt werden, bis der Niederhalter 54 durch
den Schraubenkopf 63 so stark beaufschlagt ist, dass er die
Befestigungshülse 4 mit der notwendigen Haltekraft
beaufschlagt.
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Die
Montageeinheit 28 und insbesondere auch die gesamte vormontierte
Baueinheit 45 lässt sich durch Lösen
des Spannmittels 55 und Abnehmen des Niederhalters 54 jederzeit
wieder von der Tragwand 5 entfernen. Außerdem
kann durch kurzzeitiges Lösen des Spannmittels 55 jederzeit
nach Bedarf die Spannkraft so reduziert werden, dass eine drehwinkelmäßige
Nachjustierung des Steckverbinders 2 vorgenommen werden
kann.
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In
Bezug auf die Ausgestaltung des Niederhalters 54 ist es
von Vorteil, wenn selbiger aufgrund entsprechender Formgebung die
Befestigungshülse 4 im Bereich ihrer Haltefläche 56 entlang
zumindest eines Teils ihres Außenumfanges in Umfangsrichtung,
also um die Längsachse 7 herum, umschließt. Es
wäre möglich, den Niederhalter 54 mit
einem Durchgangsloch zu versehen, dessen Randfläche als
ringförmige Beaufschlagungsfläche ausgebildet ist,
die mit der Haltefläche 56 kooperiert, nachdem
er koaxial auf die Montageeinheit 28 aufgesetzt wurde.
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Gemäß dem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann der Niederhalter 54 aber
auch über einen gabelförmigen und insbesondere halbmondartig
gestalteten Niederhalteabschnitt 67 verfügen,
der die Befestigungshülse 4 im an diese angesetzten
Zustand lediglich entlang eines Teils ihres Außenumfanges
nach Art einer Klammer umschließt. Der gabelförmige
Niederhalteabschnitt 67 begrenzt eine peripher unter Bildung
einer Montageöffnung 72 offene, axial durchgehende
Durchgriffsöffnung 73, durch die die Montageeinheit 28 bei
angesetztem Niederhalter 54 hindurchgreift.
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Zweckmäßigerweise
ist der Niederhalter 54 so gestaltet, dass er zwei sich
ausgehend von dem Spannmittel-Angriffsabschnitt 65 mit
Abstand zueinander erstreckende klauenartige Abschnitte 74 aufweist,
die gemeinsam mit dem Spannmittel-Angriffsabschnitt 65 die
Durchgriffsöffnung 73 begrenzen. Die periphere
Montageöffnung 72 liegt dem Spannmittel-Angriffsabschnitt 65 bezüglich
des Zentrums der Durchgriffsöffnung 73 zweckmäßigerweise diametral
gegenüber.
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Die
Breite der Montageöffnung 72 ist vorzugsweise
so gewählt, dass sich der Niederhalter 54 mit
ihr voraus von der Seite her in bezüglich der Längsachse 7 in
radialer Richtung an die Montageeinheit 28 ansetzen lässt.
Er kann unabhängig davon montiert oder demontiert werden,
ob an dem Steckverbinder 2 ein Steckverbinder-Gegenstück 3 montiert
ist oder nicht. Dies vereinfacht die Handhabung erheblich.
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Die
mit der bevorzugt konisch ausgebildeten Haltefläche 56 kooperierende
Beaufschlagungsfläche 57 ist zweckmäßigerweise
mit insbesondere gleichem Konuswinkel wie die Haltefläche 56 ebenfalls konisch
ausgebildet. Sie erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel
bogenförmig entlang des Randes der Durchgriffsöffnung 73 um
die Längsachse 7 herum. Bedingt durch die Montageöffnung 72 stellt
sie sich als konische Teilringfläche dar, die nicht vollständig ringförmig
in sich geschlossen ist. Wäre die Durchgriffsöffnung 73 ringsum
geschlossen, könnte die konische Beaufschlagungsfläche
auch als konische Ringfläche ausgeführt sein.
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Aufgrund
der gleich gerichteten Konizität ergibt sich durch das
Zusammenwirken zwischen der Beaufschlagungsfläche 57 und
der Haltefläche 56 beim Festziehen des Spannmittels 55 ein
zentrierender Effekt, der zur Folge hat, dass die Befestigungshülse 4 und
somit auch der Steckverbinder 2 durch den Niederhalter 54 radial
spielfrei fixiert wird. Mithin kann bei der gegenseitigen Durchmesserabstimmung
zwischen der Befestigungshülse 4 und der Aufnahmebohrung 37 mit
großzügigen Toleranzen gearbeitet werden, weil
das Zusammenwirken dieser Komponenten für die bezüglich
der Tragwand 5 radial spielfreie Fixierung der Befestigungshülse 4 keine entscheidende
Rolle spielt.
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Bei
einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl die
Haltefläche 56 als auch die Beaufschlagungsfläche 57 eine
im rechten Winkel zu der Längsachse 7 verlaufende
ebene Fläche. Hier wird dann durch entsprechende Abstimmung
zwischen dem Außendurchmesser der Befestigungshülse 4 und
dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 37 die radiale
Positionsstabilität der Montageeinheit 28 bezüglich
der Tragwand 5 gewährleistet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1424750
B1 [0002, 0003]
