EP3176885A1 - Steckverbinder und steckerverbinderanordnung - Google Patents

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EP3176885A1
EP3176885A1 EP16187168.6A EP16187168A EP3176885A1 EP 3176885 A1 EP3176885 A1 EP 3176885A1 EP 16187168 A EP16187168 A EP 16187168A EP 3176885 A1 EP3176885 A1 EP 3176885A1
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EP
European Patent Office
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connector
bayonet
latching
type connection
complementary
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EP16187168.6A
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English (en)
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Mario Günther
Stefan Gruber
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Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
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Kathrein Werke KG
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Publication date
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to two mating complementary connectors and a male connector assembly.
  • connections are needed for versatile applications, e.g. as connections for coaxial cables in radio frequency applications or as a connection for other components with each other and with cables, e.g. in the automotive sector.
  • the problem with the connection is that a release of the two connectors must be avoided. Therefore, a variety of fixing means is known to prevent the release of the two connectors from each other.
  • a firm connection can thus take place via a wide variety of fixing means, e.g. via several additional auxiliary elements, which create a connection by means of rotary motion.
  • This type of connection is preferably chosen with at least approximately cylindrical connectors.
  • the connection is achieved, for example, rectangular connectors via sliding elements which engage in one another via spring elements.
  • US 2006 / 0172580A1 proposes a fixation of the connector over a plurality of means to be joined together.
  • the connection takes place here mainly via a first untwisting of the elements and the fixation via spring arms, which engage in corresponding counterparts or snap.
  • the DE 91 05 436 U1 discloses a plug connector assembly with a trained as a rotary actuator for fixing the two connectors.
  • the rotary ring When connecting the two connectors, the rotary ring is rotated by means of a bayonet connection over both connectors, so that it receives a part of the connector.
  • the final fixation of the two connectors via on the outer circumference of a connector arranged latching projections and arranged in the interior of the rotary ring locking recesses which lock together when turning the rotary ring in the end position.
  • a first connector is provided that is configured to be connected to a first end to a first electrical component and connected to a second end with a second connector complementary to the first connector, wherein the first connector at least a first part of a Bayonet-type compound and at least a first latching element of a latching device, which is arranged such that it extends in an insertion direction.
  • a bayonet-type connection is understood as meaning a connection in which one of the two connectors has at least one insertion bevel inclined with respect to the plugging direction, with a first guide means, and the other of the two plug connectors has a second guide means which fits into the insertion bevel via the first guide means.
  • Overstroke is a snapping of the guide means is designated in a bulge in the insertion, whereby a simple moving out of the guide means from the end portion of the insertion can not be done without force.
  • a disadvantage of an overstroke is that in order to release the connection, an axial movement of the plug connectors must take place toward one another, so that a non-advantageous multiple overrunning of the electrical contact takes place.
  • the first part of the bayonet-type connection is formed as an insertion aid arranged at an angle between the first end and the second end and oblique to an insertion direction of the connector, and the first detent element is arranged on the end face of the second end of the first connector is or spaced from the end face of the second end of the first connector.
  • the first part of the bayonet-type connection is arranged at the second end of the first connector as a second guide means and the first locking element is arranged spaced from the first part of the bayonet-type connection towards the first end of the first connector.
  • the arrangement of the first locking element on the connector specifies which second connector can be connected to the first connector.
  • the first latching element is a latching recess or a latching lug.
  • the first connector comprises at least two first parts of a bayonet-type connection. In a further embodiment, it is provided that the first connector comprises at least two first latching elements. In a further embodiment, the at least two first latching elements are arranged symmetrically to one another.
  • the second connector comprises at least a second complementary to the first connector part of a bayonet-type connection, and at least a second latching element of a latching device which is arranged so that it extends in an insertion direction, wherein the at least one second latching element to the shape of the first Detent element has complementary shape.
  • the second connector is constructed to be complementary to the first connector and thus has the same advantages, in particular that a miniaturization of the entire system of the first and second connector can be achieved.
  • first and / or the second connector is or are integrally formed, two-piece or multi-piece.
  • An integrally formed connector is very inexpensive, while a two-piece connector has the advantage that mounting on the corresponding component, e.g. a cable, can be simplified. It is also possible to form the connector in several pieces, if necessary. Which connector is selected depends on the application.
  • a connector assembly comprising a first connector and a second connector as previously described.
  • the first part of the bayonet-type connection and the second part of the bayonet-type connection are formed and arranged so complementary to each other that thereby the first connector can be merged or separated with the second connector.
  • the first locking element and the second locking element are formed so complementary to each other and arranged that the first locking element with the second locking element in locked a position in which the two connectors are in an end position of the bayonet-type connection.
  • the connector assembly of the first and second connectors miniaturization of the connector assembly is achieved, so that a plurality of connector assemblies can be arranged close together and easy to assemble.
  • the connector assembly combines all the advantages of each connector.
  • the first part of the bayonet-type connection is designed as a guide nose
  • the first detent element is designed as a latching nose
  • an elastic deformation of the guide nose and / or the detent and / or the material of the connector during merging or when diverging the connector in or against the direction of insertion takes place, the deformation is reversible.
  • FIG. 1 and 2 14 show views of two mutually complementary first and second connectors 10 and 20 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the in FIG. 2 shown connector 20 as a two-part connector.
  • the in FIG. 3 The connector shown differs from that in FIG. 2 shown connector only in that it is designed in two parts for better Aufsteckiana on eg cables and can be connected via connecting elements 23 to a complete connector.
  • the connecting elements 23 can be designed differently, as a snap connection, as a screw connection, they can be glued, welded or otherwise connected together as long as the connector is firmly seated on the component.
  • FIG. 1 shown connector described as the first connector 10, and the in FIG. 2 respectively.
  • FIG. 3 shown connector as the second connector 20, which serves only for ease of description. Likewise, the terms could be reversed. The same applies to all components described below and labeled "first / first / first”.
  • a first connector 10 is shown, which can be connected to a first end portion 101 with an electrical component, such as a cable, a socket or other component.
  • an electrical component such as a cable, a socket or other component.
  • the first connector 10 with a second end portion 202 of a second, in FIG. 2 shown, connector 20 are connected, which has a shape complementary to the first connector 10.
  • Insertion aids 12 and 13 for merging the two connectors 10 and 20.
  • Insertion aids shown 12 and 13 comprise on the body of the first connector 10 oppositely arranged insertion bevels 13, which allow the bayonet-type closure, and a first guide means 12 which is disposed on the front side or end face of the first connector 10 as a recess in the circumference around the To receive guide nose 22 of a second connector 20 and to lead into the insertion bevel 13.
  • the insertion aid 12 and 13 serves as the first part of a bayonet-type connection in cooperation with the complementary second part of the bayonet-type connection, which in FIG. 2 is shown as guide tabs 22 accordingly.
  • FIG. 3 shown second connector 20 may be connected at a first end portion 201 with an electrical component, such as a cable. At its second end portion 202, it is formed such that it is connectable to the first connector 10. He is a complementary connector to the first connector 10 is formed such that it has a second guide means 22 as a second part of the bayonet-type connection, which is designed as a guide nose 22. In FIG. 2 respectively.
  • FIG. 3 There are two guide lugs 22 which fit into the corresponding first guide means 12 of the first connector 10.
  • first and the second connector 10 and 20 are substantially cylindrical.
  • any other suitable form may be used as long as the compound of the invention can be made.
  • FIG. 1 two insertion bevels 13 and two first guide means 12 are shown. However, depending on the application, only one insertion bevel 13 and one first guide means 12 or more than two insertion bevels 13 or first guide means 12 can be provided. Accordingly, the second connector 20 is selected for connection to the first connector 10.
  • first guide means 12 are formed such that they form a recess in the circumference at the end face or end face of the first connector 10, so that a second complementary thereto guide means 22, for example a guide nose, can be passed, then guided into the insertion bevel 13 to become.
  • the first guide means 12 formed as a recess has the advantage that it does not protrude further or only slightly further out of the plug connector arrangement in its end position than the second guide means 22 of the second plug connector 20 introduced via the bayonet-type connection.
  • first connector 10 for securely fixing the connection on its front side or end face four first locking elements 11, of which two are arranged side by side and the other two locking elements 11 opposite one another.
  • the first locking elements 11 are on the front side or end face or in the vicinity, ie with a small distance from the end face of the second end 102 of the first connector 10 arranged to latch with corresponding complementarily shaped second locking elements 21 of the second connector 20 in the insertion direction.
  • the arrangement of the locking elements 11 depends on the application and is not limited to that the locking elements 11 are arranged directly on the end face of the second end 102 of the first connector 10. Rather, a distance to the end face can be predetermined as long as the complementary locking means 21 is formed accordingly, so that the same locking effect arises.
  • FIG. 3 shown second connector 20 has at one of its second end portion 202, on which the guide lugs 22 are arranged, spaced area to those in FIG. 1 shown locking recesses 11 complementary second locking elements 21 which are formed as locking lugs 21.
  • the second locking elements 21 are in such a way on the second connector in FIG. 2 arranged to be in the direction of insertion, ie in the direction in which the first connector with the second connector together or is guided apart (see reference numeral 40 in FIG. 4 ), with the first locking elements of the first connector 10 can lock.
  • the shape of the locking elements 11 and 21 is chosen so that a solid, as free of play connection arises after snapping into each other. You can choose shapes such as triangles, trapezoids, nubs or other shapes that allow them to snap together. Advantageous is the choice of easily manufactured shapes, e.g. by injection molding.
  • the material of the connector is chosen such that it prevents intermodulation in high-frequency applications or is intermodulation-proof. Furthermore, the material should have a certain elasticity, since in order to avoid an overstroke in the bayonet-type connection, an elastic deformation and reshaping to the original shape of at least the guide element 22 designed as a guide nose is required. Likewise, a latching element may be formed correspondingly elastic. This is useful when guide nose 22 and locking lug 21 are arranged on the same connector. It is advantageous if the guide nose 22 closer to the second end portion 202 of the connector is arranged as the latching lug 21, which in turn is arranged at a distance from the guide lug 22.
  • the guide lugs 22 of the second connector 20 are inserted into the guide recesses 12 of the first connector 10. Then, the connectors 10 and 20 relative to each other as in FIG. 5 rotated, so that the guide lugs 22 are guided in the insertion bevels 13 until the locking elements 21 of the second connector 20 meet on the end face or end face of the first connector 10. This is in FIG. 6 shown. In FIG. 6 It can be seen that the guide lugs 22 have not yet reached an end position and also the locking elements 11,21 are not yet locked together. In order to reach the end position or to achieve a lock, the two connectors are rotated further.
  • the distance between the guide lugs 22 and the locking lugs 21 is elastically expanded by the material between the insertion bevel 13 and end face or end face of the first connector 10, which corresponds to a wedge in the direction of rotation.
  • the material of the second connector 20 can elastically deform back into the original shape, while the locking elements 21 lock together.
  • a residual stress of the guide lugs 22 in the axial direction, ie in the insertion direction 40 remain. Due to the elastic deformability of the guide lugs 22 and / or the locking elements 21, an overstroke in the interior of the connectors 10, 20, ie in the electrically connected components, can be avoided, which leads to a higher reliability.
  • FIG. 7 a plug connector assembly 30 is shown in which the first connector 10 has been merged with the second connector 20 and the end position has been reached, that is, the locking elements 11 and 21 are locked together. Due to the space-saving bayonet-type connection and the plug-in direction correspondingly arranged locking elements 11, 21, the plug connector assembly 30 requires very little space and is easy to install. Thus, multiple plug connector assemblies can be placed side by side at a small distance, which in turn achieves cost savings.
  • the release of the plug connector assembly is accomplished by reversing the process of merging.
  • force which is determined by the appropriate choice of the slopes of the locking elements 11 and 21, the latching can be solved.
  • the elastic deformability of the guide means 22 or ratchet elements 21 and / or of the material of the connector no overstroke is exerted on the electrical components even when the plug connector arrangement is released.

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Abstract

Bereitgestellt wird ein erster Steckverbinder, der dazu eingerichtet ist, mit einem ersten Ende mit einer ersten elektrischen Komponente verbunden zu werden und mit einem zweiten Ende mit einem zum ersten Steckverbinder komplementären zweiten Steckverbinder verbunden zu werden. Der der erste Steckverbinder umfasst zumindest einen ersten Teil einer bajonettartigen Verbindung, und zumindest ein erstes Rastelement einer Rasteinrichtung, das derart angeordnet ist, dass es sich in eine Steckrichtung erstreckt. Ferner werden ein zu dem ersten Steckverbinder komplementärer und damit verbindbarer zweiter Steckverbinder und eine den ersten und zweiten Steckverbinder umfassende Steckverbinderanordnung bereitgestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft zwei zueinander passende, komplementäre Steckverbinder und eine Steckerverbinderanordnung.
  • Elektrische Steckverbindungen werden für vielseitige Anwendungen benötigt, z.B. als Verbindungen für Koaxialkabel bei Hochfrequenzanwendungen oder als Verbindung für andere Komponenten untereinander und mit Kabeln, z.B. im Automobilbereich. Problematisch bei der Verbindung ist, dass ein Lösen der beiden Steckverbindungen vermieden werden muss. Deshalb ist eine Vielzahl von Fixierungsmitteln bekannt, die ein Lösen der beiden Steckverbinder voneinander verhindern sollen. Eine feste Verbindung kann also über unterschiedlichste Fixierungsmittel erfolgen, z.B. über mehrere zusätzliche Hilfselemente, die mittels Drehbewegung eine Verbindung schaffen. Diese Verbindungsart wird bevorzugt bei zumindest annähernd zylindrischen Steckverbindern gewählt. Alternativ wird die Verbindung bei beispielsweise rechteckigen Steckverbindern über Schiebeelemente, die ineinander über Federelemente einrasten, erzielt.
  • Unterschiedliche Fixierungsmittel zur Fixierung von Steckern werden in der US 2015/0177467 A1 vorgeschlagen. Hier werden diverse Zusatzteile wie Pins, Schnappverbindungen, Federelemente etc. als Sicherung vor einem Herausdrehen des Steckers vorgeschlagen.
  • Auch die US 2006/0172580A1 schlägt eine Fixierung der Steckverbindung über mehrere miteinander zu verbindende Mittel vor. Die Verbindung erfolgt hierbei hauptsächlich über ein erstes Aufdrehen der Elemente und die Fixierung erfolgt über Federarme, die in korrespondierende Gegenstücke einrasten bzw. einschnappen.
  • Die DE 91 05 436 U1 offenbart eine Steckerverbinderanordnung mit einem als Drehring ausgebildeten Betätigungselement zur Fixierung der beiden Steckverbinder. Beim Verbinden der beiden Steckverbinder wird der Drehring mittels einer bajonettartigen Verbindung über beide Steckverbinder gedreht, so dass er jeweils einen Teil der Stecker aufnimmt. Die endgültige Fixierung der beiden Steckverbinder erfolgt über an dem Außenumfang eines der Steckverbinder angeordnete Rastvorsprünge und im Inneren des Drehrings angeordnete Rastausnehmungen, die beim Aufdrehen des Drehrings in der Endposition miteinander verrasten.
  • Die bisher vorgeschlagenen Steckverbindungsanordnungen können für moderne Hochfrequenzanwendungen nur bedingt verwendet werden, da sie entweder eine große Anzahl von Teilen benötigen oder einen zu hohen Platzbedarf haben. Bei Lösungen mit mehreren Teilen besteht das Problem, das diese Teile aufgrund ihrer Anzahl alleine kostenintensiv sind. Außerdem besteht die Gefahr, dass Intermodulationen entstehen können, wenn die Teile nicht genau aufeinander abgestimmt sind oder nicht intermodulationsfreies Material verwendet wird, um Verschleiß zu verhindern. Außerdem ist die Montage der Teile aufwändig und damit kostenintensiv. Bei Lösungen, die eine geringere Anzahl von Teilen benötigen, besteht das Problem, dass die beispielsweise aufgrund eines zur Verbindung benötigten Drehrings einen gewissen Platzbedarf haben, so dass mehrere Steckverbindungen nicht in geringem Abstand zueinander nebeneinander angeordnet werden können, was wiederum Kosten verursacht.
  • Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, zueinander passende Steckverbinder und eine Steckerverbinderanordnung bereitzustellen, durch welche die oben genannten Probleme gelöst werden. Vor allem soll eine Miniaturisierung der Steckverbinder bzw. im Gesamtsystem der Steckerverbinderanordnung realisiert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein erster Steckverbinder, der dazu eingerichtet ist, mit einem ersten Ende mit einer ersten elektrischen Komponente verbunden zu werden und mit einem zweiten Ende mit einem zum ersten Steckverbinder komplementären zweiten Steckverbinder verbunden zu werden, wobei der erste Steckverbinder zumindest einen ersten Teil einer bajonettartigen Verbindung und zumindest ein erstes Rastelement einer Rasteinrichtung umfasst, das derart angeordnet ist, dass es sich in eine Steckrichtung erstreckt.
  • Durch die Bereitstellung der Kombination aus bajonettartiger Verbindung und Rastelement, das in Steckrichtung angeordnet ist, werden keine zusätzlichen Elemente wie Schieber oder Adapter zu Fixierung des Steckverbinders benötigt. Außerdem ist es durch die Anordnung des Rastelements in Steckrichtung möglich, einen komplementären zweiten Steckverbinder mit dem ersten Steckverbinder so zu verbinden, dass eine minimale Dimensionierung beider Steckverbinder möglich ist und dadurch mehrere Steckverbinderanordnungen sehr nah nebeneinander angeordnet werden können.
  • Unter einer bajonettartigen Verbindung wird eine Verbindung verstanden, bei der einer der beiden Steckverbinder zumindest eine bezüglich der Steckrichtung schräg verlaufende Einführschräge mit einem ersten Führungsmittel aufweist und der andere der beiden Steckverbinder ein über das erste Führungsmittel in die Einführschräge passendes zweites Führungsmittel aufweist. Durch Einführen des zweiten Führungsmittels in die Einführschräge über das erste Führungsmittel und Drehen des zweiten Führungsmittels entlang der Einführschräge erfolgt je nach Bewegungsrichtung ein Zusammenführen bzw. ein Auseinanderführen der beiden Steckverbinder. Anders als bei Bajonettverbindungen wird bei einer bajonettartigen Verbindung kein Überhub benötigt bzw. verwendet. Unter Überhub wird ein Einschnappen des Führungsmittels in eine Ausbuchtung in der Einführschräge bezeichnet, wodurch ein einfaches Herausbewegen des Führungsmittels aus dem Endbereich der Einführschräge nicht ohne Krafteinwirkung erfolgen kann. Nachteilig an einem Überhub ist, dass zum Lösen der Verbindung eine axiale Bewegung der Steckverbinder aufeinander zu erfolgen muss, so dass ein nicht vorteilhaftes mehrfaches Überfahren des elektrischen Kontaktes erfolgt.
  • In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der erste Teil der bajonettartigen Verbindung als eine zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnete, zu einer Steckrichtung des Steckverbinders schräg verlaufende Einführhilfe gebildet ist und das erste Rastelement an der Stirnfläche des zweiten Endes des ersten Steckverbinders angeordnet ist oder zu der Stirnfläche des zweiten Endes des ersten Steckverbinders beabstandet angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der erste Teil der bajonettartigen Verbindung an dem zweiten Ende des ersten Steckverbinders als zweites Führungsmittel angeordnet ist und das erste Rastelement zu dem ersten Teil der bajonettartigen Verbindung in Richtung erstes Ende des ersten Steckverbinders beabstandet angeordnet ist.
  • Die Anordnung des ersten Rastelements an dem Steckverbinder gibt vor, welcher zweite Steckverbinder mit dem ersten Steckverbinder verbunden werden kann. Durch das entsprechend angeordnete erste Rastelement wird eine Miniaturisierung sowohl der Steckverbinder als auch der aus zwei komplementären miteinander verbundenen Steckverbindern erzeugten Steckverbinderanordnung erreicht.
  • Durch eine entsprechende Anordnung des ersten Teils und des Rastelements zueinander und zum zweiten Ende des Steckverbinders wird sichergestellt, dass beim Zusammenführen oder Auseinanderführen von zwei Steckverbindern kein Überhub entsteht.
  • In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das erste Rastelement eine Rastausnehmung oder eine Rastnase ist.
  • In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der erste Steckverbinder zumindest zwei erste Teile einer bajonettartigen Verbindung umfasst. In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass der erste Steckverbinder zumindest zwei erste Rastelemente umfasst. In einer weiteren Ausführung sind die zumindest zwei ersten Rastelemente symmetrisch zueinander angeordnet.
  • Durch die Bereitstellung von mehreren ersten Teilen der bajonettartigen Verbindung und/oder mehreren Rastelementen, die als Rastausnehmungen, Rastnasen oder einer Kombination daraus gebildet sind, wird eine noch bessere Fixierung von Steckverbindern ermöglicht.
  • Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung des Weiteren ein zweiter Steckverbinder, der zu dem ersten Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche komplementär und damit in Steckverbindung bringbar ist, und der dazu eingerichtet ist, mit einem ersten Endbereich mit einer zweiten elektrischen Komponente verbunden zu werden und mit einem zweiten Endbereich mit dem ersten Steckverbinder verbunden zu werden. Der zweite Steckverbinder umfasst zumindest einen zweiten zu dem ersten Steckverbinder komplementären Teil einer bajonettartigen Verbindung, und zumindest ein zweites Rastelement einer Rasteinrichtung, das derart angeordnet ist, dass es sich in eine Steckrichtung erstreckt, wobei das zumindest eine zweite Rastelement eine zu der Form des ersten Rastelements komplementäre Form aufweist.
  • Der zweite Steckverbinder ist komplementär zu dem ersten Steckverbinder aufgebaut und weist damit dieselben Vorteile auf, vor allem, dass eine Miniaturisierung des Gesamtsystems aus erstem und zweitem Stecker erzielt werden kann.
  • Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ferner, dass der erste und/oder der zweite Steckverbinder einstückig, zweistückig oder mehrstückig ausgebildet ist bzw. sind.
  • Ein einstückig ausgebildeter Steckverbinder ist sehr kostengünstig, während ein zweistückig ausgebildeter Steckverbinder den Vorteil hat, dass die Montage auf der entsprechenden Komponente, z.B. einem Kabel, vereinfacht werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, den Steckverbinder mehrstückig auszubilden, wenn nötig. Welcher Steckverbinder gewählt wird hängt von der Anwendung ab.
  • Vorgesehen ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ferner eine Steckverbinderanordnung, umfassend einen ersten Steckverbinder und einen zweiten Steckverbinder, wie vorher beschrieben. Dabei sind der erste Teil der bajonettartigen Verbindung und der zweite Teil der bajonettartigen Verbindung derart komplementär zueinander gebildet und angeordnet, dass dadurch der erste Steckverbinder mit dem zweiten Steckverbinder zusammengeführt bzw. auseinandergeführt werden kann. Das erste Rastelement und das zweite Rastelement sind derart komplementär zueinander gebildet und angeordnet, dass das erste Rastelement mit dem zweiten Rastelement in einer Stellung verrastet, in der sich die beiden Steckverbinder in einer Endposition der bajonettartigen Verbindung befinden.
  • Durch die Steckverbinderanordnung aus erstem und zweitem Steckverbinder wird eine Miniaturisierung der Steckverbinderanordnung erzielt, so dass mehrere Steckverbinderanordnungen eng nebeneinander und einfach zu montieren angeordnet werden können. Die Steckverbinderanordnung vereint alle Vorteile der einzelnen Steckverbinder.
  • In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass, wenn der erste Teil der bajonettartigen Verbindung als Führungsnase ausgebildet ist, und das erste Rastelement als Rastnase ausgebildet ist, ein elastisches Verformen der Führungsnase und/oder der Rastnase und/oder des Materials des Steckverbinders beim Zusammenführen oder beim Auseinanderführen der Steckverbinder in oder gegen die Steckrichtung erfolgt, wobei die Verformung reversibel ist.
  • Durch das elastische Verformen kann beim Zusammenführen oder Auseinanderführen ein Überhub vermieden werden. Ferner wird durch die Reversibilität ein zusätzlicher Schutz vor einem Herausgleiten aus der bajonettartigen Verbindung vermieden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine Ansicht eines Steckverbinders gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines zu einem in Figur 1 gezeigten Steckverbinder komplementären Steckverbinders gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines in Figur 2 gezeigten, zweiteilig ausgebildeten Steckverbinders gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Zusammenführens des ersten und des zweiten Steckverbinders gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 5 zeigt eine Ansicht eines Zusammenführens und Drehens des ersten und des zweiten Steckverbinders gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 6 zeigt eine Ansicht eines Zusammenführens und Drehens bis kurz vor der Endposition des ersten und des zweiten Steckverbinders gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • Fig. 7 zeigt eine Ansicht einer Steckerverbinderanordnung in Endposition gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Figuren 1 und 2 zeigen Ansichten von zwei zueinander komplementären ersten und zweiten Steckverbindern 10 und 20 gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Figur 3 zeigt den in Figur 2 gezeigten Steckverbinder 20 als zweiteilig ausgebildeten Steckverbinder.
  • Der in Figur 3 gezeigte Steckverbinder unterscheidet sich von dem in Figur 2 gezeigten Steckverbinder lediglich darin, dass er zur besseren Aufsteckbarkeit auf z.B. Kabel zweiteilig ausgebildet ist und über Verbindungselemente 23 zu einem vollständigen Steckverbinder verbunden werden kann. Die Verbindungselemente 23 können unterschiedlich ausgeführt sein, als Schnappverbindung, als Schraubverbindung, sie können geklebt, verschweißt oder in irgendeiner anderen Weise miteinander verbunden werden, solange der Steckverbinder fest auf der Komponente sitzt.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird der in Figur 1 gezeigte Steckverbinder als der erste Steckverbinder 10 beschrieben, und der in Figur 2 bzw. Figur 3 gezeigte Steckverbinder als der zweite Steckverbinder 20, was ausschließlich der leichteren Beschreibung dient. Ebenso könnten die Bezeichnungen auch umgekehrt verwendet werden. Dasselbe gilt für alle nachfolgend beschriebenen und mit "erster / erstes / erste" bezeichneten Komponenten.
  • In Figur 1 ist also ein erster Steckverbinder 10 gezeigt, der an einem ersten Endbereich 101 mit einer elektrischen Komponente, z.B. einem Kabel, einer Buchse oder einer anderen Komponente, verbunden werden kann. An seinem zweiten Ende 102 kann der erste Steckverbinder 10 mit einem zweiten Endbereich 202 eines zweiten, in Figur 2 gezeigten, Steckverbinders 20 verbunden werden, der eine zu dem ersten Steckverbinder 10 komplementäre Form aufweist.
  • Dazu weist der Körper des ersten Steckverbinders 10 Einführhilfen 12 und 13 zum Zusammenführen der beiden Steckverbinder 10 und 20 auf. Die in Figur 1 gezeigten Einführhilfen 12 und 13 umfassen sich am Körper des ersten Steckverbinders 10 gegenüberliegend angeordnete Einführschrägen 13, welche den bajonettartigen Verschluss ermöglichen, sowie ein erstes Führungsmittel 12, das an der Stirnseite bzw. Stirnfläche des ersten Steckverbinders 10 als Ausnehmung im Umfang angeordnet ist, um die Führungsnase 22 eines zweiten Steckverbinders 20 aufzunehmen und in die Einführschräge 13 zu führen. Die Einführhilfe 12 und 13 dient als erster Teil einer bajonettartigen Verbindung in Zusammenspiel mit dem dazu komplementären zweiten Teil der bajonettartigen Verbindung, die in Figur 2 entsprechend als Führungsnasen 22 gezeigt ist.
  • Der in Figur 2 bzw. Figur 3 gezeigte zweite Steckverbinder 20 kann an einem ersten Endbereich 201 mit einer elektrischen Komponente, z.B. einem Kabel, verbunden werden. An seinem zweiten Endbereich 202 ist er derart gebildet, dass er mit dem ersten Steckverbinder 10 verbindbar ist. Dazu ist er als komplementärer Steckverbinder zum ersten Steckverbinder 10 derart gebildet, dass er als zweiten Teil der bajonettartigen Verbindung ein zweites Führungsmittel 22 aufweist, das als Führungsnase 22 ausgebildet ist. In Figur 2 bzw. Figur 3 sind zwei Führungsnasen 22 vorhanden, die in das entsprechende erste Führungsmittel 12 des ersten Steckverbinders 10 passen.
  • In dem in Figuren 1 und 2 bzw. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite Steckverbinder 10 und 20 im Wesentlichen zylinderförmig. Allerdings kann jede andrer geeignete Form verwendet werden, solange die erfindungsgemäße Verbindung erfolgen kann.
  • In Figur 1 sind zwei Einführschrägen 13 und zwei erste Führungsmittel 12 gezeigt. Es können je nach Anwendung allerdings auch lediglich eine Einführschräge 13 und ein erstes Führungsmittel 12 oder mehr als zwei Einführschrägen 13 bzw. erste Führungsmittel 12 bereitgestellt werden. Entsprechend wird der zweite Steckverbinder 20 zur Verbindung mit dem ersten Steckverbinder 10 gewählt.
  • Das bzw. die in Figur 1 gezeigten ersten Führungsmittel 12 sind derart gebildet, dass sie eine Ausnehmung im Umfang an der Stirnseite bzw. Stirnfläche des ersten Steckverbinders 10 bilden, so dass ein zweites dazu komplementäres Führungsmittel 22, z.B. eine Führungsnase, hindurchgeführt werden kann, um dann in die Einführschräge 13 geführt zu werden. Das als Ausnehmung gebildete erste Führungsmittel 12 hat den Vorteil, dass es auch in seiner Endposition nicht oder nur geringfügig weiter aus der Steckerverbinderanordnung herausragt als das zweite über die bajonettartige Verbindung eingeführte Führungsmittel 22 des zweiten Steckverbinders 20.
  • Zusätzlich zu der platzsparenden bajonettartigen Verbindung weist der in Figur 1 gezeigte erste Steckverbinder 10 zur sicheren Fixierung der Verbindung an seiner Stirnseite bzw. Stirnfläche vier erste Rastelemente 11 auf, von denen jeweils zwei nebeneinander und den andern beiden Rastelementen 11 gegenüberliegend angeordnet sind. Die ersten Rastelemente 11 sind an der Stirnseite bzw. Stirnfläche oder in der Nähe, d.h. mit einem kleinen Abstand von der Stirnfläche des zweiten Endes 102 des ersten Steckverbinders 10 angeordnet, um mit entsprechenden komplementär geformten zweite Rastelementen 21 des zweiten Steckverbinders 20 in Steckrichtung zu verrasten. Die Anordnung der Rastelemente 11 hängt von der Anwendung ab und ist nicht darauf beschränkt, dass die Rastelemente 11 direkt an der Stirnfläche des zweiten Endes 102 des ersten Steckverbinders 10 angeordnet sind. Vielmehr kann auch ein Abstand zu der Stirnfläche vorgegeben sein, solange das komplementäre Rastmittel 21 entsprechend gebildet ist, so dass dieselbe Rastwirkung entsteht.
  • Der in Figur 2 bzw. Figur 3 gezeigte zweite Steckverbinder 20 weist an einem von seinem zweiten Endbereich 202, an dem die Führungsnasen 22 angeordnet sind, beabstandeten Bereich zu den in Figur 1 gezeigten Rastausnehmungen 11 komplementäre zweite Rastelemente 21 auf, die als Rastnasen 21 gebildet sind. Die zweiten Rastelemente 21 sind derart an dem zweiten Steckverbinder in Figur 2 angeordnet, dass sie in Steckrichtung, also in die Richtung, in die der erste Steckverbinder mit dem zweiten Steckverbinder zusammen- oder auseinandergeführt wird (siehe Bezugszeichen 40 in Figur 4), mit den ersten Rastelementen des ersten Steckverbinders 10 verrasten können.
  • Die Form der Rastelemente 11 und 21 wird so gewählt, dass eine feste, möglichst spielfreie Verbindung nach dem Einrasten ineinander entsteht. Es können Formen wie Dreiecke, Trapeze, Noppen oder andere Formen gewählt werden, die ein Verrasten miteinander ermöglichen. Vorteilhaft ist die Wahl von einfach herzustellenden Formen, z.B. durch Spritzgießen.
  • Das Material der Steckverbinder ist derart gewählt, dass es bei HochfrequenzAnwendungen Intermodulation verhindert bzw. intermodulationsfest ist. Ferner sollte das Material eine gewisse Elastizität aufweisen, da zur Vermeidung eines Überhubs bei der bajonettartigen Verbindung ein elastisches Verformen und Rückformen zur Ursprungsform von zumindest dem als Führungsnase ausgebildeten Führungselement 22 erforderlich ist. Ebenso kann auch ein Rastelement entsprechend elastisch ausgebildet sein. Dies bietet sich an, wenn Führungsnase 22 und Rastnase 21 an demselben Steckverbinder angeordnet sind. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Führungsnase 22 näher an dem zweiten Endbereich 202 des Steckverbinders angeordnet ist als die Rastnase 21, die wiederum in einem Abstand zu der Führungsnase 22 angeordnet ist. Beim Zusammenführen der beiden Steckverbinder, wie in Figur 4 gezeigt, werden die Führungsnasen 22 des zweiten Steckverbinders 20 in die Führungsausnehmungen 12 des ersten Steckverbinders 10 eingeführt. Dann werden die Steckverbinder 10 und 20 relativ zueinander wie in Figur 5 gezeigt gedreht, so dass die Führungsnasen 22 in den Einführschrägen 13 geführt werden, bis die Rastelemente 21 des zweiten Steckverbinders 20 auf die Stirnseite bzw. Stirnfläche des ersten Steckverbinders 10 treffen. Dies ist in Figur 6 gezeigt. In Figur 6 ist zu sehen, dass die Führungsnasen 22 noch keine Endposition erreicht haben und auch die Rastelemente 11,21 noch nicht miteinander verrastet sind. Um in die Endposition zu gelangen bzw. eine Verrastung zu erreichen werden die beiden Steckverbinder weiter gedreht. Dabei wird der Abstand zwischen den Führungsnasen 22 und den Rastnasen 21 durch das Material zwischen Einführschräge 13 und Stirnfläche bzw. Stirnfläche des ersten Steckverbinders 10, welches in Drehrichtung einem Keil entspricht, elastisch aufgedehnt. Bei Erreichen der Endposition, welche in Figur 7 gezeigt ist, kann sich das Material des zweiten Steckverbinders 20 elastisch in die Ursprungsform zurück verformen, während die Rastelemente 21 miteinander verrasten. Je nach Anwendung und Fertigungstoleranzen kann eine Restspannung der Führungsnasen 22 in axialer Richtung, also in Steckrichtung 40, verbleiben. Durch die elastische Verformbarkeit der Führungsnasen 22 und/oder der Rastelemente 21 kann ein Überhub im Inneren der Steckverbinder 10, 20, d.h. bei den elektrisch verbundenen Komponenten, vermieden werden, was zu einer höheren Ausfallsicherheit führt.
  • In Figur 7 ist eine Steckerverbinderanordnung 30 gezeigt, bei der der erste Steckverbinder 10 mit dem zweiten Steckverbinder 20 zusammengeführt wurde und die Endposition erreicht wurde, d.h. die Rastelemente 11 und 21 miteinander verrastet sind. Durch die platzsparende bajonettartige Verbindung und die in Steckrichtung entsprechend angeordneten Rastelemente 11, 21 benötigt die Steckerverbinderanordnung 30 sehr wenig Platz und ist leicht montierbar. Somit können mehrere Steckerverbinderanordnungen nebeneinander in geringem Abstand platziert werden, was wiederum eine Kosteneinsparung erzielt.
  • Das Lösen der Steckerverbinderanordnung erfolgt, indem der Vorgang des Zusammenführens umgekehrt ausgeführt wird. Mittels Kraftaufwand, der durch die entsprechende Wahl der Schrägen der Rastelemente 11 bzw. 21 bestimmt wird, kann die Verrastung gelöst werden. Durch die elastische Verformbarkeit der Führungsmittel 22 bzw. Ratselemente 21 und/oder des Materials des Steckverbinders erfolgt auch beim Lösen der Steckerverbinderanordnung kein Überhub an den elektrischen Komponenten.
  • In den Figuren wurde konkret auf "erste" und "zweite" Steckverbinder, Führungsmittel und Rastelemente Bezug genommen. Diese Konkretisierung dient lediglich der besseren Beschreibung. Die Bezeichnungen "erste" und "zweite" sind also austauschbar.
  • Durch das axiale Zusammenführen der Steckverbinder ist ein minimaler Platzbedarf realisiert ohne dabei die sichere Fixierung der Steckverbinder zu gefährden.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Erster Steckverbinder
    101
    Erstes Ende
    102
    Zweites Ende
    11
    Erstes Rastelement
    12
    Erstes Führungsmittel
    13
    Einführschräge
    20
    Zweiter Steckverbinder
    201
    Erster Endbereich
    202
    Zweiter Endbereich
    21
    Zweites Rastelement
    22
    Zweiter Teil der bajonettartigen Verbindung bzw. Zweites Führungsmittel
    23
    Verbindungselemente
    30
    Steckerverbinderanordnung
    40
    Steckrichtung

Claims (12)

  1. Erster Steckverbinder (10, 20), der dazu eingerichtet ist, mit einem ersten Ende (101, 201) mit einer ersten elektrischen Komponente verbunden zu werden und mit einem zweiten Ende (102, 202) mit einem zum ersten Steckverbinder (10, 20) komplementären zweiten Steckverbinder (10, 20) verbunden zu werden, wobei der erste Steckverbinder (10, 20) umfasst:
    - zumindest einen ersten Teil (12, 13; 22) einer bajonettartigen Verbindung, und
    - zumindest ein erstes Rastelement (11, 21) einer Rasteinrichtung, das derart angeordnet ist, dass es sich in eine Steckrichtung (40) erstreckt.
  2. Erster Steckverbinder (10, 20) nach Anspruch 1, wobei der erste Teil (12, 13) der bajonettartigen Verbindung als eine zwischen dem ersten Ende (101, 201) und dem zweiten Ende (102, 202) angeordnete, zu einer Steckrichtung (40) des Steckverbinders (10, 20) schräg verlaufende Einführhilfe (12, 13) gebildet ist und das erste Rastelement (11, 21) an der Stirnfläche des zweiten Endes (102, 202) des ersten Steckverbinders (10, 20) angeordnet ist.
  3. Erster Steckverbinder (10, 20) nach Anspruch 1, wobei der erste Teil (12, 13) der bajonettartigen Verbindung als eine zwischen dem ersten Ende (101, 201) und dem zweiten Ende (102, 202) angeordnete, zu einer Steckrichtung (40) des Steckverbinders (10, 20) schräg verlaufende Einführhilfe (12, 13) gebildet ist und das erste Rastelement (11, 21) zu der Stirnfläche des zweiten Endes (102, 202) des ersten Steckverbinders (10, 20) beabstandet angeordnet ist.
  4. Erster Steckverbinder (10, 20) nach Anspruch 1, wobei der erste Teil (22) der bajonettartigen Verbindung an dem zweiten Ende (102, 202) des ersten Steckverbinders (10, 20) als zweites Führungsmittel (22) angeordnet ist und das erste Rastelement (11, 21) zu dem ersten Teil (12, 13; 22) der bajonettartigen Verbindung in Richtung erstes Ende (101, 201) des ersten Steckverbinders (10, 20) beabstandet angeordnet ist.
  5. Erster Steckverbinder (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Rastelement (11, 21) eine Rastausnehmung oder eine Rastnase ist.
  6. Erster Steckverbinder (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Steckverbinder (10, 20) zumindest zwei erste Teile (12, 13; 22) einer bajonettartigen Verbindung umfasst.
  7. Erster Steckverbinder (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Steckverbinder (10, 20) zumindest zwei erste Rastelemente (11, 21) umfasst.
  8. Erster Steckverbinder (10, 20) nach Anspruch 7, wobei die zumindest zwei ersten Rastelemente (11, 21) symmetrisch zueinander angeordnet sind.
  9. Zweiter Steckverbinder (10, 20), der zu dem ersten Steckverbinder (10, 20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche komplementär und damit in Steckverbindung bringbar ist, und der dazu eingerichtet ist, mit einem ersten Ende (101, 201) mit einer zweiten elektrischen Komponente verbunden zu werden und mit einem zweiten Ende (102, 202) mit dem ersten Steckverbinder (10, 20) verbunden zu werden, umfassend:
    - zumindest einen zweiten zu dem ersten Steckverbinder (10, 20) komplementären Teil (12, 13; 22) einer bajonettartigen Verbindung, und
    - zumindest ein zweites Rastelement (11, 21) einer Rasteinrichtung, das derart angeordnet ist, dass es sich in eine Steckrichtung (40) erstreckt, wobei das zumindest eine zweite Rastelement (11, 21) eine zu der Form des ersten Rastelements (11, 21) komplementäre Form aufweist.
  10. Erster Steckverbinder (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder zweiter Steckverbinder (10, 20) nach Anspruch 9, wobei der erste und/oder der zweite Steckverbinder (10, 20) einstückig, zweistückig oder mehrstückig ausgebildet ist bzw. sind.
  11. Steckverbinderanordnung (30), umfassend einen ersten Steckverbinder (10, 20) und einen zweiten Steckverbinder (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
    - der erste Teil (12, 13; 22) der bajonettartigen Verbindung und der zweite Teil (12, 13; 22) der bajonettartigen Verbindung derart komplementär zueinander gebildet und angeordnet sind, dass dadurch der erste Steckverbinder (10, 20) mit dem zweiten Steckverbinder (10, 20) zusammengeführt bzw. auseinandergeführt werden kann, und
    - das erste Rastelement (11, 21) und das zweite Rastelement (11, 21) derart komplementär zueinander gebildet und angeordnet sind, dass das erste Rastelement (11, 21) mit dem zweiten Rastelement (11, 21) in einer Stellung verrastet, in der sich die beiden Steckverbinder (10, 20) in einer Endposition der bajonettartigen Verbindung (12, 13; 22) befinden.
  12. Steckverbinderanordnung (30) nach Anspruch 11, wobei, wenn der erste Teil (12, 13; 22) der bajonettartigen Verbindung als Führungsnase ausgebildet ist, und das erste Rastelement (11, 21) als Rastnase ausgebildet ist, ein elastisches Verformen der Führungsnase und/oder der Rastnase und/oder des Materials des Steckverbinders (10, 20) beim Zusammenführen oder beim Auseinanderführen der Steckverbinder (10, 20) in oder gegen die Steckrichtung (40) erfolgt, wobei die Verformung reversibel ist.
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