EP2081261A1

EP2081261A1 - Koppelelement

Info

Publication number: EP2081261A1
Application number: EP08001076A
Authority: EP
Inventors: Peter Bäumer; Guido Woeste
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-07-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koppelelement (10) zum Herstellen einer elektrischen und mechanischen Verbindung mit zumindest einem identischen Koppelelement (10). Das Koppelelement weist zwei einander gegenüberliegende senkrecht zu einer Drehverschlussachse des Koppelelements sich erstreckende Stirnseiten (14) auf, die um drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen (X,Y,Z) rotationssymmetrisch ausgebildet sind. An den Stirnseiten sind zumindest zwei Positivabschnitte (16) und zumindest zwei komplementär zu den Positivabschnitten geformte Negativabschnitte (18) ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koppelelement, mit dem sich eine mechanische und elektrische Verbindung mit einem weiteren Koppelelement herstellen lässt.
Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei elektrisch miteinander zu verbindenden Elementen wie beispielsweise zwei Leiterstücken oder zwei elektrischen Modulen kommen üblicherweise SteckerBuchsen-Systeme zum Einsatz, bei denen der Stecker als ein komplementär zu der Buchse ausgebildetes Bauteil ausgeführt ist. Der Stecker weist dabei eine grundsätzlich von der Buchse abweichende Gestalt auf, so dass sich eine elektrische Verbindung nur dann zwischen zwei miteinander zu verbindenden elektrischen Elementen herstellen lässt, wenn eines eine Buchse und das andere einen dazu passenden Stecker besitzt.
Gerade wenn jedoch mehrere elektrische Module miteinander gekoppelt werden sollen, ist es daher erforderlich, die einzelnen Module in unterschiedlichen Varianten vorzuhalten, um sie beliebig miteinander kombinieren und koppeln zu können. Um beispielsweise ein erstes elektrisches Modul mit einem Stecker mit einem zweiten und/oder einem dritten elektrischen Modul koppeln zu können, muss das zweite bzw. das dritte Modul gemäß einer ersten Variante mit jeweils einer entsprechenden Buchse vorgehalten zu werden. Um jedoch auch das zweite und das dritte Modul miteinander koppeln zu können, ist es zusätzlich erforderlich, zumindest das zweite und/oder das dritte Modul gemäß einer weiteren Variante mit einem entsprechenden Stecker vorzuhalten. Herkömmliche SteckerBuchsen-Systeme sind somit verhältnismäßig unflexibel.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Koppelelement zum Herstellen einer elektrischen und mechanischen Verbindung anzugeben, welches sich mit einem identischen Koppelelement koppeln lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Koppelelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass das Koppelelement zwei vorzugsweise von einander wegweisende, senkrecht zu einer Drehverschlussachse des Koppelelements sich erstreckende Stirnseiten aufweist, die um drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen symmetrisch, vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei an jeder Stirnseite zumindest zwei Positivabschnitte und zumindest zwei komplementär zu den Positivabschnitten geformte Negativabschnitte ausgebildet sind, wobei ein jeder Positivabschnitt unmittelbar in einen Negativabschnitt übergeht und in Drehrichtung benachbart zu dem zugeordneten Negativabschnitt angeordnet ist.
Bei der Drehverschlussachse des Koppelelements, welche senkrecht zu den Stirnseiten steht, an denen die Positiv- und Negativabschnitte ausgebildet sind, handelt es sich um eine Achse, um die das Koppelelement gedreht werden muss, um es mit einem identischen Koppelelement zu koppeln und dadurch zugfest zu verbinden. Sofern hier davon die Rede ist, dass die beiden Stirnseiten um drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen rotationssymmetrisch ausgebildet sind, so ist dies nicht streng im mathematischen Sinne zu verstehen. Mit anderen Worten bezieht sich die Rotationssymmetrie der Stirnseiten also nur auf deren geometrisch-mechanische Ausgestaltung, welche erforderlich ist, um zwei identische Koppelelemente formschlüssig miteinander verbinden zu können. Sofern die geometrisch-mechanische Ausgestaltung der Stirnseiten eine formschlüssige Kopplung zweier Koppelelemente ermöglicht, können somit die Stirnseiten also kleinere geometrische Abweichungen aufweisen, welche nicht rotationssymmetrisch zueinander sind.
Da die Negativabschnitte komplementär zu den Positivabschnitten ausgebildet und in Drehrichtung benachbart zu den Positivabschnitten angeordnet sind, ist es möglich, zwei identische Koppelelemente Stirnseite an Stirnseite miteinander zu koppeln, da sich aufgrund der dreifachen Rotationssymmetrie der Stirnseiten zwei Koppelelemente derart relativ mit ihren jeweiligen Stirnseiten zueinander ausrichten lassen, dass die jeweiligen Positivabschnitte des einen Koppelelements den Negativabschnitten des jeweils anderen Koppelelements gegenüberliegen und sich mit diesen in Eingriff bringen lassen. Mit anderen Worten befinden sich bei zwei Stirnseite an Stirnseite miteinander ausgerichteten Koppelelementen jeweils dort, wo das eine Koppelelement seine Negativabschnitte aufweist die Positivabschnitte des jeweils anderen Koppelelements und umgekehrt, so dass diese sich komplementär ergänzenden Abschnitte miteinander in Eingriff gebracht werden können.
Das in Eingriff Bringen der Positivabschnitte mit den Negativabschnitten kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Positivabschnitte als stiftförmige Steckabschnitte und die Negativabschnitte als dazu korrespondierend ausgebildete buchsenförmige Aufnahmeabschnitte ausgebildet werden, so dass die stiftförmigen Steckabschnitte bei entsprechender Dimensionierung derselben reibschlüssig von den buchsenförmigen Aufnahmeabschnitten durch ein Zusammenstecken der beiden Koppelelemente aufgenommen werden können. Da jedoch eine derartige reibschlüssige Verbindung nur zur Aufnahme geringer Zugkräfte in der Lage ist, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Positivabschnitte und die Negativabschnitte derart ausgebildet sind, um formschlüssig miteinander in Eingriff zu gelangen. Hierauf wird jedoch später noch im Detail eingegangen.
Aufgrund der dreifach rotationssymmetrischen bzw. punktsymmetrischen Ausbildung der Stirnseiten ist es möglich, zwei Koppelelemente annähernd beliebig miteinander zu verbinden, da es für jedes der Koppelelemente zumindest vier Stellungen gibt, in denen es sich mit einem identischen Koppelelement verbinden lässt. Besonders vorteilhaft erweist sich jedoch das erfindungsgemäße Koppelelement dadurch, dass die beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten rotationssymmetrisch zueinander ausgebildet sind, da hierdurch an jeder Stirnseite ein identisches Koppelelement angeschlossen werden kann. Da auch diese Koppelelemente wiederum jeweils zwei rotationssymmetrisch ausgebildete Stirnseiten aufweisen, lassen sich somit beliebig viele identische Koppelelemente in Reihe hintereinander koppeln.
Zwar wäre es beispielsweise möglich, an jeder der Stirnseiten eine Vielzahl von Positiv- und Negativabschnitten (beispielsweise drei, vier oder mehr) vorzusehen, welche rotationssymmetrisch um die Drehverschlussachse herum angeordnet sind. Eine derartige Ausbildung des Koppelelements kann sich beispielsweise dann als vorteilhaft erweisen, wenn die Stirnseiten eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt oder die Gestalt eines gleichseitigen Vielecks aufweist.
Im Falle, dass die Stirnseiten jedoch beispielsweise die Gestalt eines Rechtecks aufweisen sollten, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass an jeder Stirnseite nur zwei Positivabschnitte und zwei Negativabschnitte ausgebildet sind, welche bezüglich der Drehverschlussachse um 180° rotationssymmetrisch zueinander angeordnet sind.
Um die Positivabschnitte eines Koppelelements mit den Negativabschnitten eines zweiten Koppelelements in der voran beschriebenen Art und Weise formschlüssig in Eingriff bringen zu können, können die Positivabschnitte und die jeweils zugeordneten Negativabschnitte eines Koppelelements jeweils durch eine durchgehende, in Drehrichtung des Koppelelements weisende Fläche begrenzt sein. Sofern hier davon die Rede ist, dass die in Rede stehende Fläche in Drehrichtung weist, so bedeutet dies, dass zumindest eine Komponente der Flächennormalen in Drehrichtung zeigt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die die Positivabschnitte und die jeweils zugeordneten Negativabschnitte in Drehrichtung begrenzende Fläche derart geneigt sein, dass dadurch die Positivabschnitte einen Überhang bzw. eine Hinterschneidung bilden bzw. aufweisen. Da die Negativabschnitte direkt benachbart in Drehrichtung zu den Positivabschnitten angeordnet sind, bedeutet dies, dass die Negativabschnitte zumindest teilweise den Hinterschneidungsbereich des zugehörigen Positivabschnitts bilden. Wenn zwei miteinander zu verbindende Koppelelemente Stirnseite an Stirnseite fluchtend zueinander ausgerichtet sind, kann somit infolge einer Verdrehung zumindest eines der beiden Koppelelemente ein Abschnitt jedes Positivabschnitts in den so definierten Hinterschneidungsbereich der Positivabschnitte des anderen Koppelelements eindringen, wodurch die beiden Koppelelemente formschlüssig und zugfest miteinander verbunden werden. Bei dieser Drehbewegung reiten außerdem die in Rede stehenden geneigten Flächen aufeinander auf, so dass bei anhaltender Drehbewegung die beiden Koppelelemente aufeinander zu bewegt und miteinander verspannt werden.
Um eine zusätzliche Sicherung zweier miteinander zu verbindender Koppelelemente zur Verfügung zu stellen, kann jeder der Positivabschnitte eine radial nach innen weisende Begrenzungsfläche aufweisen, welche derart geformt bzw. ausgerichtet ist, dass dadurch die Positivabschnitte eine weitere Hinterschneidung besitzen; in entsprechender Weise kann jeder der Negativabschnitte eine radial nach außen weisende Begrenzungsfläche aufweisen, welche derart geformt bzw. ausgerichtet ist, dass dadurch auch die Negativabschnitte eine Hinterschneidung besitzen. Da im verbundenen Zustand zweier Koppelelemente die Positivabschnitte des einen Koppelelements im Bereich der Negativabschnitte des jeweils anderen Koppelelements zu liegen kommt, ermöglicht diese Ausführungsform somit, dass sich die radial nach innen weisenden Hinterschneidungen mit den radial nach außen weisenden Hinterschneidungen verschachteln, wodurch eine zusätzliche form- und zugkraftschlüssige Sicherung erzeugt wird.
Wenn die Stirnseiten des Koppelelements eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt aufweisen, können sich sowohl die Positivabschnitte als auch die Negativabschnitte in Bereichen von sich diagonal gegenüberliegenden Ecken der jeweiligen Stirnseite befinden. Durch diese außen liegende Anordnung der Positiv- und Negativabschnitte steht der mittlere Bereich der jeweiligen Stirnseite somit für andere Zwecke wie beispielsweise für die Platzierung von elektrischen Anschlusskontakten zur Verfügung, so dass über diese in der erwünschten Weise eine elektrische Verbindung mit einem identischen Koppelelement hergestellt werden kann. So kann beispielsweise an jeder Stirnseite eine zentrale Kontaktfläche ausgebildet sein, durch die sowohl die Positivabschnitte als auch die Negativabschnitte jeder Stirnseite voneinander beabstandet sind und die entsprechende Anschlusskontakte aufnimmt. Vorzugsweise kann dabei im Zentrum der Kontaktfläche ein elektrischer Anschlusskontakt vorgesehen werden. Aufgrund dessen zentraler Anordnung an der Kontaktfläche kann dieser Anschlusskontakt verhältnismäßig groß ausgebildet werden, so dass über diesen Anschlusskontakt große Ströme übertragen werden können.
Um die symmetrische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Koppelelements durch diese zentrale Kontaktfläche nicht zu beeinträchtigen, kann diese Kontaktfläche bezüglich der Positiv- und Negativabschnitte so angeordnet sein bzw. sich auf solch einem Niveau befinden, dass die Positivabschnitte über die Kontaktfläche überstehen, wohingegen die Negativabschnitte bezüglich der Kontaktfläche zurück versetzt sind. Die Kontaktfläche befindet sich somit gewissermaßen auf "halber Höhe" zwischen den Positiv- und Negativabschnitten. Aufgrund dieser Lage der Kontaktfläche auf "halber Höhe" zwischen den Positiv- und Negativabschnitten können somit die Kontaktflächen zweier miteinander zu verbindender Koppelelemente direkt in Anlage gelangen, so dass über die von den Kontaktflächen aufgenommenen Anschlusskontakten in der erwünschten Weise eine elektrische Verbindung zu einem identischen Koppelelement hergestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Koppelelement als ein Gehäuse ausgebildet ist, das einen zur Aufnahme elektrischer Komponenten ausgebildeten Innenraum aufweist. Das Koppelelement kann somit als Modulgehäuse für unterschiedliche elektrische Module verwendet werden, welche sich über den zuvor beschriebenen Koppelmechanismus beliebig miteinander kombinieren und verbinden lassen.
Im Folgenden wird nun die Erfindung rein exemplarisch anhand zweier beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

Fig. 1: die Grundzüge des erfindungsgemäßen Koppelelements in einer perspektivischen Darstellung veranschaulicht; und
Fig. 2: ein konkretes exemplarisches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Koppelelements zeigt.

Fig. 1

Hierzu sind an jeder Stirnseite 14 zwei sockelartige Positivabschnitte 16 und zwei jeweils eine Ausnehmung bildende Negativabschnitte 18 an bzw. in dem Körper des Koppelelements 10 ausgebildet. Die Negativabschnitte 18 weisen dabei eine komplementär zu den Positivabschnitten 16 ausgebildete Gestalt auf und stellen somit gewissermaßen einen Negativabdruck der Positivabschnitte 16 dar.
Die Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 sind dabei zum einen bezüglich der senkrecht auf den Stirnseiten 14 stehenden Drehverschlussachse Z um 180° rotationssymmetrisch zueinander angeordnet. Zum anderen sind die Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 jedoch auch bezüglich der anderen beiden Raumachsen X, Y um 180° rotationssymmetrisch an den Stirnseiten 14 angeordnet, welche ihrerseits senkrecht auf der Achse Z stehen. Die Stirnseiten 14 bzw. die daran ausgebildeten Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 sind somit punktsymmetrisch bezüglich des Ursprungs des durch die Achsen X, Y, Z definierten Koordinatensystems ausgerichtet, was bedeutet, dass sich die Stirnseiten 14 und insbesondere deren Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 jeweils auf sich selbst abbilden, wenn das Koppelelement 10 um eine der Achsen X, Y, Z um 180° gedreht wird.
Da die Stirnseiten 14 und insbesondere deren Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 vollkommen rotationssymmetrisch zueinander ausgebildet sind, bezieht sich die folgende geometrische Beschreibung der Stirnseiten 14 und insbesondere der Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 auf jeden dieser Abschnitte, selbst wenn sich die folgende Beschreibung streckenweise nur auf einen speziellen Abschnitt 16, 18 bezieht.
Wie am Besten anhand des in der Fig. 1 dargestellten unteren Koppelelements 10 entnommen werden kann, befinden sich die Positivabschnitte 16 und die Negativabschnitte 18 in Bereichen von sich diagonal gegenüberliegenden Ecken an der jeweiligen Stirnseite 14 des Koppelelements 10. Die Positivabschnitte 16 und die jeweils zugeordneten Negativabschnitte 18 grenzen dabei direkt aneinander an und gehen entlang einer durchgehenden, in Drehrichtung des Koppelelements 10 weisenden Stirnfläche 20 ineinander über. Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einer Drehrichtung des Koppelelements die Rede ist, so ist hierunter die Bewegungsrichtung der Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 bei einer Drehung des Koppelelements 10 um die Achse Z zu verstehen. Diese Achse wird auch als Drehverschlussachse bezeichnet, da das Koppelelement 10 um diese Achse gedreht werden muss, um es mit einem identischen Koppelelement 10 zu koppeln. Die in Drehrichtung weisenden Stirnflächen 20 sind dabei derart geneigt, dass dadurch die Positivabschnitte 16 jeweils eine Hinterschneidung 22 besitzen.
In radialer Richtung, also in einer Richtung, welche senkrecht zu der soeben beschriebenen Drehrichtung steht, weisen die Positivabschnitte 16 ebenfalls eine derart geneigte Begrenzungsfläche 24 auf, dass dadurch die Positivabschnitte 16 auch in radialer Richtung eine Hinterschneidung 30 aufweisen.
Komplementär zu den Begrenzungsflächen 24 der Positivabschnitte 16 weisen auch die Negativabschnitte 18 eine radiale Begrenzungsfläche 26 auf, welche derart geneigt ist, dass dadurch ebenfalls eine Hinterschneidung 31 gebildet wird. Zwischen den auf sich gegenüberliegenden Seiten einer Stirnfläche 14 befindlichen Positiv- und Negativabschnitten 16, 18 erstreckt sich an jeder Stirnseite 14 eine Kontaktfläche 28, welche durch die Begrenzungsflächen 24, 26 der Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 in radialer Richtung begrenzt wird. Die Kontaktfläche 28 befindet sich dabei gewissermaßen auf "halber Höhe" in Bezug auf die Positiv- und Negativabschnitte 16, 18, was bedeutet, dass die Negativabschnitte 18 ausgehend von dem Niveau der Kontaktfläche 28 die gleiche Höhenabmessung in Richtung Z wie die Positivabschnitte 16 aufweisen.
Um zwei identische Koppelelemente 10 miteinander zu verbinden, sind die zwei Koppelelemente 10 ausgehend von der in der Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung, in der die Koppelelemente 10 Stirnseite 14 an Stirnseite 14 fluchtend ausgerichtet sind, zunächst um ein geringes Winkelmaß um die Achse Z gegenseitig zu verdrehen, woraufhin sie anschließend in Richtung der Achse Z aufeinander zu bewegt werden können, bis die Kontaktflächen 28 miteinander in Anlage gelangen. Anschließend sind dann die beiden Koppelelemente 10 derart um die Achse Z gegenseitig zueinander zu verdrehen, dass sich die geneigten Stirnflächen 20 aufeinander zu bewegen.
Sobald dann die Positivabschnitte 16 des einen Koppelelements 10 in die zugehörigen Negativabschnitte 18 des jeweils anderen Koppelelements 10 eindringen, gelangen die radialen Begrenzungsflächen 24 der Positivabschnitte 16 mit den radialen Begrenzungsflächen 26 der Negativabschnitte 18 in Anlage, so dass die beiden Koppelelemente 10 aufgrund der Neigung der Begrenzungsflächen 24, 26 miteinander verschachtelt und gegeneinander verspannt werden. Da bei weiter anhaltender Drehbewegung der Koppelemente 10 auch die in Drehrichtung weisenden geneigten Stirnflächen 20 der sich aufeinander zu bewegenden Positivabschnitte 16 in Anlage miteinander gelangen und aufeinander aufreiten, werden die Koppelelemente 10 über diese geneigten Stirnflächen 20 zusätzlich miteinander verspannt.
Um sicherzustellen, dass sich die beiden Koppelelemente 10 ausgehend von der so hergestellten Eingriffsstellung nicht von selbst wieder voneinander lösen, können beispielsweise an den Kontaktflächen 28 rotationssymmetrisch zueinander angeordnete Ausnehmungen und Erhebungen ausgebildet sein, welche infolge der beschriebenen Verdrehung der Koppelelemente 10 miteinander in Eingriff gelangen, um miteinander zu verrasten.
Da es sich bei den Koppelelementen 10 beispielsweise um Gehäuse für elektrische Module, die es elektrisch miteinander zu koppeln gilt, handeln kann, können beispielsweise an der Kontaktfläche 28 der Koppelelemente 10 im Bereich um die Achse Z geeignete Anschlusskontakte (nicht dargestellt) von der Kontaktfläche 28 aufgenommen werden. Ebenfalls wäre es jedoch auch möglich, entsprechende Anschlusskontakte exzentrisch an den Stirnseiten 14 beispielsweise in dem in der Fig. 1 mit B bezeichneten Bereich anzuordnen. Derartige in dem Bereich B von der Stirnseite 14 aufgenommene Anschlusskontakte können dabei an beliebigen Oberflächenbereichen der Kontaktfläche 28, der Positivabschnitte 16 oder der Negativabschnitte 18 aufgenommen werden, da jeder dieser Oberflächenbereiche bei einer Kopplung mit einem identischen Koppelelement 10 mit einem entsprechenden Oberflächenbereich in Anlage gelangt.
Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 eine konkrete Ausführungsform eines Koppelelements 10 beschrieben, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau mit dem unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschriebenen Koppelelement 10 vergleichbar ist. So weist auch das in der Fig. 2 dargestellte Koppelelement 10 eine im Wesentlichen quaderförmige Gestalt auf und umfasst zwei sich einander gegenüberliegende Stirnseiten 14, an denen jeweils zwei Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 ausgebildet sind. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 jeder Stirnseite 14 durch eine zentral angeordnete Kontaktfläche 28 voneinander getrennt, welche bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform eine kreisförmige Gestalt aufweist.
Ferner sind auch bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform die Positivabschnitte 16 und die jeweils zugeordneten Negativabschnitte 18 jeweils durch eine durchgehende, in Drehrichtung des Koppelelements 10 weisende Stirnfläche 20 begrenzt, welche derart geneigt ist, dass dadurch die Positivabschnitte 16 jeweils eine Hinterschneidung 22 bilden bzw. aufweisen.
Anders als bei dem in der Fig. 1 dargestellten Kontaktelement 10 sind die radialen Begrenzungsflächen 24, 26 der Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 des in der Fig. 2 dargestellten Koppelelements 10 nicht geneigt. Nichtsdestotrotz weisen auch die radialen Begrenzungsflächen 24, 26 der Positiv- und Negativabschnitte 16, 18 entsprechende Hinterschneidungen 30, 31 auf, welche durch radial nach innen bzw. außen auskragende Flansche 32, 34 gebildet werden, welche an den jeweiligen Begrenzungen 24, 26 der Positiv- bzw. Negativabschnitte 16, 18 angeformt sind. So kragt von der radial nach innen weisenden Begrenzungsfläche 24 der Positivabschnitte 16 jeweils ein Flansch 32 nach innen, wohingegen ausgehend von den nach außen weisenden Begrenzungsflächen 26 der Negativabschnitte 18 jeweils ein entsprechender Flansch 34 nach außen kragen. Die radial nach außen von der Kontaktfläche 28 abstehenden Flansche 34 erstrecken sich dabei über jeweils einen Viertelkreis und somit aus den Negativabschnitten 18 sowie über die Seitenwand des Koppelelements hinaus.
Um die in der Fig. 2 dargestellten Koppelelemente 10 miteinander verbinden zu können, sind sie zunächst in der in der Fig. 2 dargestellten Ausgangsstellung Stirnseite 14 an Stirnseite 14 beabstandet zueinander anzuordnen, so dass die Flansche 32 und die Flansche 34 sich aneinander vorbei bewegen können, bis die Kontaktflächen 28 der beiden Koppelelemente 10 in Anlage miteinander gelangen. Anschließend werden dann die Koppelelemente 10 derart relativ zueinander verdreht, dass die von den Begrenzungsflächen 24 der Positivabschnitte 16 radial nach innen auskragenden Flansche 32 in die durch die radial von den Begrenzungsflächen 26 der Negativabschnitte 28 nach außen auskragenden Flansche 34 definierten Hinterschneidungen 31 eintauchen, wodurch die beiden Koppelelemente 10 zugfest aneinander gesichert werden.
Da die der Kontaktfläche 28 abgewandten Oberflächen der Flansche 34 eine in Umfangsrichtung ansteigende Rampe aufweisen, werden die Koppelelemente 10 infolge des gegenseitigen Verdrehens gegeneinander verspannt. Die Flansche 32, 34 stellen somit gewissermaßen Abschnitte von Gewindegängen dar, die sich miteinander verschrauben lassen. Dieses gegenseitige Verspannen und Verschrauben der beiden Koppelelemente 10 wird bei anhaltender Drehbewegung der beiden Koppelelemente 10 wie bei der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform zusätzlich dadurch unterstützt, dass wenn die Positivabschnitte 16 in die Negativabschnitte 18 eindringen, die geneigten Stirnflächen 20 von sich aufeinander zu bewegenden Positivabschnitten 16 ebenfalls miteinander in Anlage gelangen und aufeinander aufreiten, wodurch die Koppelelemente 10 zusätzlich gegeneinander verspannt werden.
Durch das gegenseitige Verspannen der beiden Koppelemente 10 gelangen somit auch die beispielsweise in den Hinterschneidungen 22 der Positivabschnitte 16 befindlichen Anschlusskontakte 36 sowie die an der Oberfläche der Positivabschnitte 16 angeordneten Anschlusskontakte 38 der beiden Koppelelemente 10 miteinander in Kontakt, wodurch in der gewünschten Weise die beiden Koppelelemente 10 nicht nur mechanisch sondern auch elektrisch miteinander gekoppelt sind.

Bezugszeichenliste

10: Koppelelement
12: Gehäuse
14: Stirnseiten
16: Positivabschnitte
18: Negativabschnitte
20: geneigte Stirnflächen
22: Hinterschneidung von 16
24: radiale Begrenzungsfläche von 16
26: radiale Begrenzungsfläche von 18
28: Kontaktfläche
30: radiale Hinterschneidungen
31: radiale Hinterschneidungen
32: radial auskragende Flansche von 24
34: radial auskragende Flansche von 26
36: Anschlusskontakte
38: Anschlusskontakte

A: Kontaktaufnahmebereich
B: Kontaktaufnahmebereich
X: Rotationssymmetrieachse
Y: Rotationssymmetrieachse
Z: Rotationssymmetrieachse und Drehverschlussachse

Claims

Koppelelement (10) zum Herstellen einer elektrischen und mechanischen Verbindung mit zumindest einem identischen Koppelelement (10), wobei das Koppelelement (10) sich senkrecht zu einer Drehverschlussachse des Koppelelements (10) erstreckende Stirnseiten (14) aufweist, die um drei senkrecht zueinander verlaufende Achsen symmetrisch ausgebildet sind, wobei an jeder Stirnseite (14) zumindest zwei Positivabschnitte (16) und zumindest zwei komplementär zu den Positivabschnitten (16) geformte Negativabschnitte (18) ausgebildet sind, wobei ein jeder Positivabschnitt (16) unmittelbar in einen Negativabschnitt (18) übergeht und in Drehrichtung benachbart zu dem zugeordneten Negativabschnitt (18) angeordnet ist.
Koppelelement nach Anspruch 1,
dadurchgekennzeichnet, dass
die beiden Stirnseiten (14) des Koppelelements (10) punktsymmetrisch zueinander ausgebildet ist.
Koppelelement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurchgekennzeichnet, dass
sowohl die Positivabschnitte (16) als auch die Negativabschnitte (18) jeder Stirnseite (14) bezüglich der Drehverschlussachse um 180° rotationssymmetrisch angeordnet und ausbildet sind.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Positivabschnitte (16) und die jeweils zugeordneten Negativabschnitte (18) jeweils durch eine durchgehende, in Drehrichtung des Koppelelements (10) weisende Fläche (20) begrenzt sind.
Koppelelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Positivabschnitte (16) und die jeweils zugeordneten Negativabschnitte (18) in Drehrichtung begrenzende Fläche (20) derart geneigt ist, dass dadurch die Positivabschnitte (16) einen Überhang bzw. eine Hinterschneidung (22) besitzen.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Positivabschnitte (16) eine radial nach innen weisende Begrenzung (24) aufweist, welche derart geformt ist, dass dadurch die Positivabschnitte (16) eine Hinterschneidung (30) besitzen.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
jeder der Negativabschnitte (18) eine radial nach außen weisende Begrenzung (26) aufweist, welche derart geformt ist, dass dadurch die Negativabschnitte (18) eine Hinterschneidung (31) besitzen.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Koppelelement (10) eine im Wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweist, wobei an zwei sich gegenüberliegenden Seiten (14) des Koppelelements (10) jeweils zwei Positivabschnitte (16) und jeweils zwei Negativabschnitte (18) ausgebildet sind.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sowohl die Positivabschnitte (16) als auch die Negativabschnitte (18) in Bereichen von sich diagonal gegenüberliegenden Ecken an den jeweiligen Seiten (14) des Koppelelements (10) angeordnet sind.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an jeder Stirnseite (14) eine zentrale Kontaktfläche (28) ausgebildet ist, durch die sowohl die Positivabschnitte (16) als auch die Negativabschnitte (18) jeder Stirnseite (14) voneinander beabstandet sind.
Koppelelement nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Positivabschnitte (16) über die Kontaktfläche (28) überstehen, wohingegen die Negativabschnitte (18) bezüglich der Kontaktfläche (28) zurückversetzt sind.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an jeder Stirnseite (14) des Koppelements zumindest ein elektrischer Anschlusskontakt (36, 38) vorgesehen ist.
Koppelelement nach zumindest einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
im Zentrum der Kontaktfläche (28) ein elektrischer Anschlusskontakt vorgesehen ist.
Koppelelement nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Koppelelement (10) ein Gehäuse ist, das einen zur Aufnahme elektrischer Komponenten ausgebildeten Innenraum aufweist.