EP3849028A1 - Steckverbinderanordnung und elektrischer steckverbinder - Google Patents

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EP3849028A1
EP3849028A1 EP20150823.1A EP20150823A EP3849028A1 EP 3849028 A1 EP3849028 A1 EP 3849028A1 EP 20150823 A EP20150823 A EP 20150823A EP 3849028 A1 EP3849028 A1 EP 3849028A1
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EP
European Patent Office
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connector
fastening element
mating
guide
mating connector
Prior art date
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Pending
Application number
EP20150823.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Kirchhofer
Markus Schichl
Levente SCHNEIDER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US17/791,271 priority patent/US20230352874A1/en
Priority to CN202180012696.8A priority patent/CN115053414A/zh
Priority to PCT/EP2021/050063 priority patent/WO2021140091A1/de
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    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
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    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
    • H01R13/6456—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base comprising keying elements at different positions along the periphery of the connector

Definitions

  • the invention relates to a connector arrangement, having a first fastening element that can be mounted on an assembly and an electrical connector that is connected to the first fastening element, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to an electrical connector for a connector arrangement.
  • a large number of electrical connectors are known from electrical engineering. As is known, electrical connectors are used to transmit electrical supply signals and / or data signals to corresponding mating connectors.
  • a plug connector or mating plug connector can be a plug, a built-in plug, a socket, a coupling or an adapter.
  • the term "connector” or “mating connector” used in the context of the invention is representative of all variants.
  • a plug connection between a connector and a corresponding mating connector has to be established "blindly" in some applications.
  • blind plugging together of a plug connection is thus generally possible, but requires the possibility of tilting the plug connector and / or the mating plug connector, which is not always feasible due to the design.
  • the contacts of the connector and the mating contacts of the mating connector are sometimes heavily mechanically stressed in a blind plugging process during the mating due to their imprecise mutual positioning and orientation.
  • the service life of the plug connection can be significantly reduced as a result.
  • the object of the present invention is to provide an improved plug connector arrangement which preferably allows a plug connector to be plugged together blindly with a mating plug connector.
  • the present invention is also based on the object of providing an improved electrical connector which can preferably be suitable for blind plugging together with a mating connector.
  • a connector arrangement which has a first fastening element that can be mounted on an assembly (for example a frame assembly and / or slide-in assembly to be mentioned below) and an electrical connector that is connected to the first fastening element.
  • the first fastening element and / or the second fastening element mentioned below can be designed, for example, as a frame, as an angle, as a bracket, as a suspension or as a fastening arm.
  • the (first and / or second) fastening element can be designed in one piece or in several pieces with the respectively assigned assembly.
  • the plug connector or mating connector can be mechanically connected to the corresponding fastening element in order to assign the plug connector or mating connector to the respective assembly, in particular to fasten it to it.
  • the connector or mating connector can be indirectly connected to the assembly via the respective fastening element.
  • the first fastening element and / or the second fastening element can be connected to the respectively assigned assembly with a force fit, form fit and / or material fit.
  • the fastening element can be screwed, riveted, glued and / or welded to the corresponding assembly.
  • the connector is connected to the first fastening element in such a way that the connector can be displaced along at least one degree of translational freedom.
  • the position of the connector can thus be variable in its state connected to the first fastening element along at least one degree of translational freedom.
  • the plug connector is connected to the first fastening element in such a way that the plug connector is fixed immovably along exactly one degree of freedom of rotation, preferably along precisely two degrees of freedom of rotation.
  • the connector can be connected to the first fastening element, for example, in such a way that, in addition to the at least one degree of translational freedom, the connector can also be moved along exactly one degree of rotational freedom such that the connector can rotate around its central axis.
  • the connector can, however, also be connected to the first fastening element in such a way that the connector is fixed along all three degrees of freedom of rotation.
  • the connector is preferably connected to the first fastening element in such a way that the connector cannot be tilted along its central axis.
  • the connector has a first guide means in order, together with an electrical mating connector, to form a rough guide which positions the connector and the mating connector relative to one another so that they can be plugged together.
  • the rough guide can in particular be designed to bring the central axes of the connector and the mating connector closer together during the mating of the connector by shifting the connector and / or the mating connector, preferably until the central axes of the connector and the mating connector are coaxial.
  • the rough guide is preferably designed as a mechanical rough guide.
  • the rough guidance can additionally or alternatively also be implemented by a magnetic interaction between the connector and the mating connector.
  • a magnetic and / or mechanical coarse guide can be provided.
  • the overall aim of the invention can be to expand the outer conductor or a plug connector housing of a plug connector by the function of position compensation of remaining distances, in particular in the case of blind insertion.
  • blind plugging together the plug connection possible, since the plug connector can be displaced by the rough guide in its state connected to the first fastening element. A tilting of the connector or mating connector during the mating is not absolutely necessary.
  • the plug connector is connected to the first fastening element in such a way that the plug connector can be displaced along precisely one degree of translational freedom or along precisely two degrees of freedom.
  • the first fastening element can, for example, form a first linear guide with the plug connector in order to enable a movement of the plug connector along precisely one degree of translational freedom.
  • the plug connector can be connected to the first fastening element in such a way that the plug connector is fixed along at least one degree of translational freedom (in particular along the degree of translational freedom also referred to below as the “third degree of translational freedom”).
  • the connector is particularly preferably connected to the first fastening element in such a way that the connector cannot be moved along any degree of freedom other than precisely one degree of translational freedom or precisely two degrees of freedom, in particular neglecting any tolerances.
  • the connector can also be connected to the first fastening element in such a way that the connector still has a slight play along the third degree of translational freedom to compensate for tolerances, which, however, is essentially unable to contribute to the relative positioning of the connector and the mating connector through the rough guide .
  • the connector is spring-mounted in or on the first fastening element along the third degree of translational freedom in order to protect the contacts of the connector or the mating contacts of the mating connector from excessive mechanical insertion forces.
  • the connector arrangement is a frame assembly, one along a mechanical guide of the frame assembly has a plug-in assembly which can be pushed into the frame assembly and an electrical mating connector.
  • the slide-in assembly can preferably be aligned on the frame assembly or in the guide of the frame assembly.
  • the tolerances of the guide for inserting the insert assembly into the frame assembly can be designed to be correspondingly large, which is of benefit to a user of the connector assembly, in particular for easy insertion of the Slide-in assembly in the guide of the frame assembly, can be particularly convenient. Tolerances of the guide or between the slide-in assembly and the frame assembly can advantageously be compensated for by the solution according to the invention.
  • the assembly of the slide-in assembly can preferably only take place in the vertical direction along a linear movement along the mechanical guide of the frame assembly. In particular, there is preferably no provision for rotating or tilting the plug-in assembly.
  • the connector arrangement preferably also has a second fastening element connected to the mating connector. It should be mentioned that features of the first fastening element can also be transferred to the second fastening element - even if this is not explicitly mentioned.
  • the first fastening element (and thus the connector) can be mounted on the frame assembly and the second fastening element (and thus the mating connector) on the plug-in assembly - or vice versa.
  • the mating connector can optionally also be fastened directly to the assembly, for example the frame assembly or the slide-in assembly, without a second fastening element (for example in a housing opening or in a hole in the assembly).
  • a second fastening element for example in a housing opening or in a hole in the assembly.
  • indirect fastening of the mating connector by means of the second fastening element is preferably provided.
  • the frame assembly can be, for example, a module housing and the slide-in assembly can be a modular rear wall of the module housing.
  • the frame assembly can also be, for example, a door frame and the slide-in assembly act about a door.
  • the frame assembly can also be a cabinet element and the slide-in assembly can be a drawer or a shelf element for the cabinet element.
  • the frame assembly can be a body component and the slide-in assembly can be a further body component of a vehicle.
  • the frame assembly and / or the slide-in assembly can in particular also have electrical or electronic components, electronic circuits and / or electrical or other technical units.
  • the frame assembly and / or the slide-in assembly can, for example, have one or more units.
  • the frame assembly and / or the slide-in assembly can also be designed as a switch cabinet or as part of a switch cabinet. In principle, any frame assemblies and corresponding slide-in assemblies can be provided for use with the invention.
  • any assemblies can in principle be provided to which the first fastening element and the second fastening element (or the mating connector) can be fastened.
  • the mating connector can preferably have a second guide means in order to form the rough guide together with the connector.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the mating connector can be displaced along at least one degree of translational freedom, preferably along precisely one degree of translational freedom or along precisely two degrees of freedom.
  • the position of the mating connector can thus be variable in its state connected to the second fastening element along at least one degree of translational freedom.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the mating connector is fixed immovably along exactly one degree of freedom of rotation, preferably along precisely two degrees of freedom.
  • the mating connector can be connected to the second fastening element, for example, in such a way that, in addition to the at least one degree of translational freedom, the mating connector can also be moved along precisely one degree of rotational freedom such that the mating connector can rotate around its central axis.
  • the mating connector can, however, also be connected to the second fastening element in such a way that the mating connector is fixed along all three degrees of freedom of rotation.
  • the mating connector is preferably connected to the second fastening element in such a way that the mating connector cannot be tilted along its central axis.
  • the mating connector is connected to the second fastening element or directly to the assembly assigned to the mating connector, for example the frame assembly or the slide-in assembly, in such a way that the mating connector is fixed along all degrees of freedom (especially neglecting any tolerances) .
  • the plug connector is displaceable along at least one degree of translational freedom.
  • the plug connector is connected to the first fastening element in such a way that the plug connector can be displaced orthogonally to the course of the mechanical guide.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the mating connector can be displaced orthogonally to the course of the mechanical guide.
  • the course of the mechanical guide preferably extends linearly along a third degree of translational freedom.
  • the plug connector and / or the mating plug connector can be moved exclusively orthogonally to the third degree of translational freedom in their state connected to the respective fastening element.
  • the fastening elements are preferably aligned on the frame assembly or the slide-in assembly in such a way that the central axis of the connector and the central axis of the mating connector run parallel to one another and to the course of the mechanical guide or to the third degree of translational freedom.
  • the central axes of the plug connector and the mating plug connector are in a pre-aligned position with respect to one another when the slide-in assembly is pushed into the frame assembly in such a way that the coarse guide the Can position the connector and the mating connector for a mating starting from the pre-aligned position relative to one another.
  • the rough guide is preferably designed to move the connector and / or the mating connector orthogonally to the course of the mechanical guide in order to position the connector and the mating connector relative to one another.
  • the rough guide can be designed in order to utilize the freedom of movement provided for the connector or the mating connector in the respective fastening element for the positioning of the connector or the mating connector.
  • the rough guide is thus able to move the connector and / or the mating connector on the respective fastening element or within the respective fastening element.
  • the first fastening element has a recess for the plug connector.
  • the second fastening element has a recess for the mating connector.
  • the first fastening element preferably has a recess for the connector and the second fastening element has a recess for the mating connector.
  • the recess can be round, oval or rectangular, for example square. In principle, the recess can have any geometry.
  • the recess can be, for example, a hole in the fastening element.
  • the recess can, however, also be a slot in the fastening element into which the connector or the mating connector can be inserted starting from a front, open end.
  • the fastening element can also be designed in several parts, for example in two parts.
  • a recess for fastening the connector or mating connector can then be completely closed after the connector or mating connector has been mounted in order to secure the connector or mating connector to the fastening element in a captive manner.
  • the connector is connected to the first fastening element in such a way that the connector can be displaced along a first degree of translational freedom.
  • the mating connector can with be connected to the second fastening element in such a way that the mating connector can be displaced along a second degree of translational freedom.
  • the connector in its state connected to the first fastening element, can be displaceable orthogonally to the mating connector and to the course of the mechanical guide or orthogonally to the third degree of translational freedom.
  • the mating connector in its state connected to the second fastening element, can be displaceable orthogonally to the connector and orthogonally to the course of the mechanical guide or to the third degree of translational freedom.
  • the connector can be displaced exclusively along the first degree of translational freedom and thus along no further degree of freedom and the mating connector is displaceable exclusively along the second degree of translational freedom and thus along no further degree of freedom.
  • This can ensure that an intended radial orientation between the plug connector and the mating plug connector is already fixed or fixed in advance and no longer changes undesirably during the plugging together of the plug connection.
  • This can be particularly advantageous if the contacts within the connector and the mating contacts within the mating connector are not designed to be coaxial and a radial orientation during the mating of the connector is therefore important.
  • a plug connector housing of the plug connector has at least one guide groove and / or at least one guide rib for connecting the plug connector to the first fastening element.
  • a mating connector housing of the mating connector has at least one guide groove or at least one guide rib for connecting the mating connector to the second fastening element.
  • a slot-shaped guide groove with a rectangular cross section can be provided.
  • a T-slot or a dovetail slot can also be provided.
  • a spiral-shaped guide groove can also be provided, in which, for example, a pin of the mating connector is guided in the sense of a bayonet connection when the connector is plugged together.
  • the combination of at least one guide groove of the plug connector or mating connector with a recess in the respective fastening element can be well suited to a mobility of the plug connector or the mating connector in its to enable the state connected to the respective fastening element along at least one degree of freedom.
  • One or more guide ribs of the connector or mating connector can, however, advantageously interact with the respective fastening element in order to allow the connector or the mating connector to move along at least one degree of freedom in its state connected to the respective fastening element.
  • the connector housing has two linear guide grooves lying opposite one another along the outer circumference of the connector housing or an annular groove encircling the outer circumference of the connector housing.
  • the mating connector housing has two linear guide grooves lying opposite one another along the outer circumference of the mating connector housing or an annular groove encircling the outer circumference of the mating connector housing.
  • the connector housing and / or the mating connector housing has at least two linear guide ribs lying opposite one another along the outer circumference.
  • two linear guide ribs can each form a pair of guide ribs, with two pairs of guide ribs lying opposite one another along the outer circumference.
  • at least one ring-shaped guide rib running around the outer circumference can also be provided, for example also two axially offset, ring-shaped surrounding guide ribs.
  • Two opposing linear guide grooves or guide ribs can be comparatively well suited to securing the connector or the mating connector in the respective fastening element so that it cannot twist and tilt (i.e. immovable along all three degrees of freedom of rotation), while at the same time maintaining mobility along precisely one degree of freedom of translation.
  • An embodiment with a circumferential annular groove or at least one circumferential annular guide rib can be advantageous if the mobility is to be maintained at least along a degree of freedom of rotation for rotating the connector or the mating connector about its central axis.
  • the recess of the respective fastening element can have an inner radius that is larger than the inner radius of the annular groove, which is, however, smaller than the radius of the connector housing or the mating connector housing. This can cause a mechanical Play and thus mobility of the connector or the mating connector within the respective fastening element along exactly two degrees of translational freedom are provided.
  • the plug connector is connected to the first fastening element in such a way that the central axis of the plug connector is aligned parallel to the course of the mechanical guide.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the central axis of the mating connector is aligned parallel to the course of the mechanical guide.
  • the connector housing or the mating connector housing is able to slide through integrated guide grooves or the aforementioned guide ribs along a respective fastening element designed as a metallic angle, the respective fastening element simultaneously serving as a guide and for fastening the connector or mating connector.
  • the rough guidance, in particular conical contours on the connector housing and the mating connector housing and optionally the fine guidance mentioned below, can compensate for offset distances between the central axes of the connector and the mating connector along two degrees of freedom, so that the connector can be plugged together blindly.
  • the first guide means is designed as a catch funnel for receiving an insertion section and the second guide means is designed as an insertion section for insertion into the catch funnel - or vice versa.
  • a combination of a catch funnel and an insertion section can be particularly well suited for forming a rough guide.
  • the collecting funnel tapers starting from a front end designed to receive the insertion section.
  • the insertion section tapers in the direction of a front end to be inserted into the collecting funnel.
  • a conical tapering of the collecting funnel and / or of the insertion section can be provided.
  • a spherical taper can also be provided.
  • the collecting funnel tapers with at least two different slopes starting from a front end designed to receive the insertion section.
  • the insertion section tapers with at least two different slopes in the direction of a front end to be inserted into the collecting funnel.
  • the conical contour of the catch funnel and / or of the insertion section can thus also be designed in several stages in order to increase the precision of the rough guidance in stages while the plug-in connection is being plugged together.
  • the connector and the mating connector form a fine guide to align a radial orientation of the connector relative to a radial orientation of the mating connector for mating contact elements of the connector with corresponding mating contact elements of the mating connector.
  • Fine guidance can be particularly advantageous when the rotational alignment between the connector and the mating connector is important, especially when the connector / mating connector is not designed coaxially or when the connector can only be plugged together in certain orientations.
  • the fine guide can thus be used for a radial alignment of the plug connection.
  • the fine guide has a mechanical coding. It can also be provided that the fine guide has a link control.
  • the mechanical coding can be designed, for example, as a rib-groove pairing on the outer surfaces and / or inner surfaces of the connector and the mating connector.
  • Mechanical coding in order to enable the plug connector to be plugged into the mating plug connector only in certain radial orientations, can be implemented in particular by means of different widths of the ribs and the grooves formed in between.
  • the link control can in particular be designed as a bayonet connection.
  • the connector arrangement has a magnet arrangement which is designed to form or support the coarse guide and / or the fine guide.
  • the magnet arrangement can have one, two, three, four or even more permanent magnets.
  • the magnet arrangement can, however, also have magnetic elements which react magnetically under the influence of a permanent magnet, for example iron.
  • the permanent magnets of the magnet arrangement can be arranged in the connector and / or in the mating connector.
  • a ring magnet can be provided in the connector and / or a ring magnet in the mating connector.
  • the permanent magnets can be oriented in the connector and / or in the mating connector in such a way that they are able to align the connector and the mating connector radially and / or laterally.
  • the magnet arrangement can advantageously support the fitter in the radial and / or horizontal alignment of the plug connection.
  • the connector can latch with the mating connector in a fully mated state.
  • a snap connection for example, can be provided for this purpose.
  • a latching is not absolutely necessary, however.
  • the plug connection remains closed solely by the weight of one of the assemblies, for example when the insert assembly is pushed into the frame assembly from above or vertically.
  • the plug connector arrangement can in principle also have further fastening elements and further plug connectors or mating plug connectors, which are arranged next to one another, for example, on the respective assembly, in particular on the frame assembly and the slide-in assembly.
  • the connector according to the invention or the connector arrangement according to the invention is particularly advantageously suitable for connecting a drive module, which is part of the slide-in assembly, to a frame assembly of a conveyor belt.
  • the drive module can thus be mounted blind below the conveyor belt.
  • the invention is particularly advantageously suitable for use in mail distribution centers or logistics centers, for example for distributing parcels, goods and / or luggage.
  • the invention also relates to an electrical connector for a connector arrangement according to the statements above and below.
  • the invention also relates to an electrical mating connector for a connector arrangement according to the statements above and below.
  • a slidingly mounted, position-compensating connector or mating connector can advantageously be provided.
  • the plug connector can have a contact element or a plurality of contact elements.
  • the mating connector can have a mating contact element or several mating contact elements.
  • the connector or mating connector can be designed coaxially. However, non-coaxial configurations of the plug connection can also be provided.
  • the connector according to the invention or the connector arrangement according to the invention is, however, suitable for any applications within the entire electrical engineering sector.
  • the connector according to the invention can, for example, also be used advantageously within a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • Figure 1 shows a connector arrangement 1 according to the invention in a perspective illustration.
  • Figure 2 shows the connector arrangement 1 in a sectional view in a closed state of the plug connection.
  • the plug connector arrangement 1 has a frame assembly 2 and an insert assembly 4 that can be pushed in along a mechanical guide 3 of the frame assembly 2.
  • the slide-in assembly 4 can be, for example, a drive module for a conveyor device.
  • the connector arrangement 1 also has a first fastening element 5 mounted on the frame assembly 2 and a second fastening element 6 mounted on the plug-in assembly 4.
  • the fastening elements 5, 6 are designed, for example, as metallic angles, but can in principle be designed as desired.
  • the fastening elements 5, 6 can also be designed in one piece with the frame assembly 2 or the slide-in assembly 4.
  • the connector arrangement 1 has an electrical connector 7 and a corresponding electrical mating connector 8.
  • Figure 3 shows an individual representation of the connector 7 and the mating connector 8 of the connector arrangement 1 of FIG Figure 1 in a sectional view in a pre-positioned state of the plug connection.
  • Figure 4 shows a perspective individual representation.
  • the connector 7 is connected to the first fastening element 5 and the mating connector 8 is connected to the second fastening element 6.
  • the connection of the connector 7 or the mating connector 8 to the respective fastening element 5, 6 can in particular be designed such that the connector 7 or the mating connector 8 can be displaced along at least one degree of translational freedom x, y, z.
  • the connector 7 is connected to the first fastening element 5 in such a way that the connector 7 along exactly one first degree of translational freedom x (cf. Figure 1 ) is displaceable, the mating connector 8 being connected to the second fastening element 6 in such a way that the mating connector 8 can be displaced along precisely a second degree of translational freedom y.
  • the connector 7 and the mating connector 8 can also be displaced orthogonally to the course of the mechanical guide 3 or to a third degree of translational freedom z.
  • the connector 7 and the mating connector 8 are fixed in the respective fastening element so as to be secure against tilting and also secured against rotation.
  • the connector 7 is designed as a plug and the mating connector 8 as a socket. In principle, however, the connector 7 and the mating connector 8 can be designed as desired.
  • the connector 7 and / or the mating connector 8 can each be connected to an electrical cable (not shown).
  • the plug connector 7 and / or the mating plug connector 8 can, however, also be connected directly to an electrical circuit, for example to an electrical circuit on a printed circuit board (not shown).
  • the fastening elements 5, 6 each have a recess 9 for the connector 7 or for the mating connector 8, which in the embodiment of Figures 1 to 4 Is slit-shaped and rectangular.
  • the connector housing 10 and the mating connector housing 11 have corresponding guide grooves 12. How can be seen particularly well on the basis of Figure 4 As can be seen, the connector housing 10 and the mating connector housing 11 each have two linear guide grooves 12 lying opposite one another along the outer circumference.
  • the plug connector 7 and the mating plug connector 8 can be fixed in the respective fastening element 5, 6 so as to be secure against rotation and tilting, but can still be moved in the manner of a linear guide along exactly one degree of translational freedom x, y.
  • the connector 7 and the mating connector 8 are each captive in the recess 9 of the respective fastening element 5, 6, it can be provided that the front, open end of the recess 9 is narrower, whereby the connector 7 or the mating connector 8 in the recess 9 is able to engage.
  • a cover element 13 can also be provided, which is screwed to the fastening element 5, 6, for example, as in the case of the first fastening element 5 in FIG Figure 1 shown as an example. In principle, however, loss protection can also be omitted entirely.
  • the plug connector 7 is connected to the first fastening element 5 in such a way that the central axis M S of the plug connector 7 is aligned parallel to the course of the mechanical guide 3.
  • the mating connector 8 is connected to the second fastening element 6 in such a way that the central axis M G of the mating connector 8 is also aligned parallel to the course of the mechanical guide 3.
  • the connector 7 has a first guide means 14 in order, together with the mating connector 8, to form a rough guide in order to position the connector 7 and the mating connector 8 relative to one another for mating.
  • the mating connector 8 has a corresponding second guide means 15 in the exemplary embodiments.
  • the rough guide is designed to move the connector 7 and the mating connector 8 orthogonally to the course of the mechanical guide 3 in order to finally position the connector 7 and the mating connector 8 relative to one another.
  • the first guide means 14 of the plug connector 7 is designed as an insertion section for insertion into a catch funnel and the second guide means 15 of the mating connector 8 is designed as a catch funnel for receiving the insertion section 14.
  • the collecting funnel 15 tapers starting from a front end designed to receive the insertion section 14.
  • the insertion section 14 tapers in the direction of a front end to be inserted into the collecting funnel 15.
  • Figure 8 shows an example of a spherical variant.
  • Figures 5 to 7 show a second embodiment of a connector arrangement 1 according to the invention.
  • Figure 5 shows a perspective view
  • Figure 6 a sectional view with the respective fastening elements 5, 6 in a pre-positioned state
  • Figure 7 a sectional view in a closed state of the connector.
  • the connector 7 and the mating connector 8 according to the first embodiment of the Figures 1 to 4 are multi-core, show the Figures 5 to 7 a coaxial variant.
  • a radial orientation of the plug connector 7 relative to the mating plug connector 8 during the mating process is fundamentally irrelevant. Accordingly, a rotation of the connector 7 or the mating connector 8 about the central axis M S , M G is fundamentally harmless and does not necessarily have to be, as in the exemplary embodiment of FIG Figures 1 to 4 blocked.
  • the fastening elements 5, 6 of the exemplary embodiment for the connector 7 and the mating connector 8 of the Figures 5 to 7 each have a round recess 9 and are designed in two parts.
  • the connector housing 10 and the mating connector housing 11 have an annular groove 16 running around the outer circumference in an annular manner. Sufficient mechanical play is provided between the annular groove 16 and the respective fastening element 5, 6 such that at least the connector 7 is orthogonal along the first degree of translational freedom x and along the second degree of translational freedom y can move to the course of the mechanical guide 3.
  • the mating connector 8 can also be displaced along the first degree of translational freedom x and along the second degree of translational freedom y; however, this is not absolutely necessary. It can already be sufficient if only the connector 7 or the mating connector 8 can be moved.
  • the fine guide can have a mechanical coding, as in Figure 9 shown.
  • the mechanical coding can be formed, for example, by a combination of first ribs 19 formed on the inner wall of the mating connector 8 and corresponding second ribs 20 formed on the outer wall of the connector housing 10, which taper towards their front end.
  • the ribs 19, 20 can have different widths along the circumference of the connector housing 10 and the mating connector housing 11.
  • the ribs 19, 20 can, however, also have identical widths and spacings and thus support the coarse guidance (or form the coarse guidance) through the respective tips.
  • the ribs 19, 20 therefore do not necessarily have to be used for mechanical coding.
  • the coarse guide and / or the fine guide can also have a magnet arrangement.
  • the magnet arrangement can comprise one or more permanent magnets 21 (cf. Figure 10 ), for example also a permanent magnet ring in the connector 7 and / or in the mating connector 8. This advantageously allows the connector 7 and the mating connector 8 to be centered and / or radially oriented.
  • flat contacts in particular can be well suited for forming the contact elements 17 or mating contact elements 18, as in FIG Figure 10 shown.
  • the contact elements 17 and the mating contact elements 18 are designed as plug contacts and corresponding socket contacts.
  • the invention can be suitable for use with any type of contact.
  • the fine guide can also have a link control, for example in the form of a bayonet connection.
  • the mating connector housing 11 can have an outer groove 22 into which a guide pin 23 of the connector 7 can be inserted in order to align the connector 7 and / or the mating connector 8 with high precision. This is in Figure 11 indicated.

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung (1), aufweisend ein an einer Baugruppe (2, 4) montierbares erstes Befestigungselement (5) und einen mit dem ersten Befestigungselement (5) verbundenen elektrischen Steckverbinder (7). Es ist vorgesehen, dass der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) derart verbunden ist, dass der Steckverbinder (7) entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades (x, y, z) verschiebbar ist. Der Steckverbinder (7) weist ein erstes Führungsmittel (14) auf, um zusammen mit einem elektrischen Gegensteckverbinder (8) eine Grobführung auszubilden, welche den Steckverbinder (7) und den Gegensteckverbinder (8) für ein Zusammenstecken relativ zueinander positioniert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein an einer Baugruppe montierbares erstes Befestigungselement und einen mit dem ersten Befestigungselement verbundenen elektrischen Steckverbinder, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Steckverbinder für eine Steckverbinderanordnung.
  • Aus der Elektrotechnik ist eine Vielzahl von elektrischen Steckverbindern bekannt. Elektrischen Steckverbinder dienen bekanntermaßen dazu, elektrische Versorgungssignale und/oder Datensignale an korrespondierende Gegensteckverbinder zu übertragen. Bei einem Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann es sich um einen Stecker, einen Einbaustecker, eine Buchse, eine Kupplung oder einen Adapter handeln. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Bezeichnung "Steckverbinder" bzw. "Gegensteckverbinder" steht stellvertretend für alle Varianten.
  • Eine Steckverbindung zwischen einem Steckverbinder und einem korrespondierenden Gegensteckverbinder muss in manchen Applikationen "blind" hergestellt werden. Hierzu ist es bekannt, den Steckverbinder innerhalb eines gewissen Positionierungsbereichs relativ zu dem Gegensteckverbinder vorab vorzupositionieren. Sofern die Mittelachse des Steckerbinders und die Mittelachse des Gegensteckverbinders beim Zusammenstecken der Steckverbindung nicht fluchten, muss der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder zunächst verkippt werden. Während des vollständigen Schließens der Steckverbindung richtet sich der Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder dann wieder vollständig auf, bis beide Mittelachsen koaxial verlaufen.
  • Ein blindes Zusammenstecken einer Steckverbindung ist somit in der Regel zwar möglich, erfordert aber die Möglichkeit des Verkippens des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders, was konstruktionsbedingt nicht immer realisierbar ist.
  • Des Weiteren werden die Kontakte des Steckverbinders und die Gegenkontakte des Gegensteckverbinders bei einem blinden Steckvorgang während des Zusammensteckens aufgrund deren ungenauer gegenseitiger Positionierung und Orientierung mitunter stark mechanisch belastet. Insbesondere im Falle von Applikationen die ein häufiges Ein- und Ausstecken erfordern kann die Lebensdauer der Steckverbindung dadurch deutlich herabgesetzt sein.
  • In Anbetracht des bekannten Stands der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Steckverbinderanordnung bereitzustellen, die vorzugsweise ein blindes Zusammenstecken eines Steckverbinders mit einem Gegensteckverbinder ermöglicht.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektrischen Steckverbinder bereitzustellen, der sich vorzugsweise für ein blindes Zusammenstecken mit einem Gegensteckverbinder eignen kann.
  • Die Aufgabe wird für die Steckverbinderanordnung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Hinsichtlich des elektrischen Steckverbinders wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.
  • Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
  • Es ist eine Steckverbinderanordnung vorgesehen, die ein an einer Baugruppe (beispielsweise einer nachfolgend noch genannten Rahmenbaugruppe und/oder Einschubbaugruppe) montierbares erstes Befestigungselement und einen mit dem ersten Befestigungselement verbundenen elektrischen Steckverbinder aufweist.
  • Das erste Befestigungselement und/oder das nachfolgend noch genannte zweite Befestigungselement können beispielsweise als Rahmen, als Winkel, als Ausleger, als Aufhängung oder als Befestigungsarm ausgebildet sein.
  • Das (erste und/oder zweite) Befestigungselement kann mit der jeweils zugeordneten Baugruppe einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
  • Der Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann mit dem entsprechenden Befestigungselement mechanisch verbunden sein, um den Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder der jeweiligen Baugruppe zuzuordnen, insbesondere an dieser zu befestigen. Der Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann über das jeweilige Befestigungselement mittelbar mit der Baugruppe verbunden sein.
  • Das erste Befestigungselement und/oder das nachfolgend noch genannte zweite Befestigungselement können mit der jeweils zugeordneten Baugruppe kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Beispielsweise kann das Befestigungselement mit der entsprechenden Baugruppe verschraubt, vernietet, verklebt und/oder verschweißt sein.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Steckverbinder entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades verschiebbar ist.
  • Die Position des Steckverbinders kann somit in seinem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen Zustand entlang zumindest eines Translationsfreiheitsgrades veränderlich sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Steckverbinder entlang genau eines Rotationsfreiheitsgrades, vorzugsweise entlang genau zweier Rotationsfreiheitsgrade, unbeweglich fixiert ist. Der Steckverbinder kann mit dem ersten Befestigungselement beispielsweise derart verbunden sein, dass der Steckverbinder zusätzlich zu dem wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad noch entlang genau eines Rotationsfreiheitsgrades bewegbar ist derart, dass der Steckverbinder um seine Mittelachse herum rotieren kann. Der Steckverbinder kann mit dem ersten Befestigungselement allerdings auch derart verbunden sein, dass der Steckverbinder entlang aller drei Rotationsfreiheitsgrade festgelegt ist.
  • Vorzugsweise ist der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden, dass der Steckverbinder entlang seiner Mittelachse nicht verkippbar ist.
  • Erfindungsgemäß weist der Steckverbinder ein erstes Führungsmittel auf, um zusammen mit einem elektrischen Gegensteckverbinder eine Grobführung auszubilden, welche den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder für ein Zusammenstecken relativ zueinander positioniert.
  • Die Grobführung kann insbesondere ausgebildet sein, um die Mittelachsen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders während des Zusammensteckens der Steckverbindung durch eine Verschiebung des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders weiter aneinander anzunähern, vorzugsweise bis die Mittelachsen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders koaxial verlaufen.
  • Vorzugsweise ist die Grobführung als mechanische Grobführung ausgebildet. Die Grobführung kann zusätzlich oder alternativ aber auch durch eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder realisiert sein. Es kann somit also beispielsweise eine magnetische und/oder mechanische Grobführung vorgesehen sein.
  • Die Erfindung kann insgesamt darauf abzielen, den Außenleiter oder ein Steckverbindergehäuse eines Steckverbinders um die Funktion des Positionsausgleichs verbliebener Distanzen, insbesondere bei einem blinden Einstecken, zu erweitern. Erfindungsgemäß ist ein blindes Zusammenstecken der Steckverbindung möglich, da der Steckverbinder in seinem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen Zustand durch die Grobführung verschiebbar ist. Ein Verkippen des Steckverbinders oder Gegensteckverbinders während des Zusammensteckens ist hierdurch nicht unbedingt erforderlich.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Steckverbinder entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades oder entlang genau zweier Translationsfreiheitsgrade verschiebbar ist.
  • Das erste Befestigungselement kann beispielsweise mit dem Steckverbinder eine erste Linearführung ausbilden, um eine Bewegung des Steckverbinders entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades zu ermöglichen.
  • Der Steckverbinder kann mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden sein, dass der Steckverbinder entlang zumindest eines Translationsfreiheitsgrades (insbesondere entlang des nachfolgend auch als "dritter Translationsfreiheitsgrad" bezeichneten Translationsfreiheitsgrades) festgelegt ist.
  • Besonders bevorzugt ist der Steckverbinder derart mit dem ersten Befestigungselement verbunden, dass der Steckverbinder entlang keines Freiheitsgrades außer dem genau einen Translationsfreiheitsgrad oder den genau zwei Translationsfreiheitsgraden bewegbar ist, insbesondere unter Vernachlässigung von etwaigen Toleranzen.
  • Grundsätzlich kann der Steckverbinder allerdings auch derart mit dem ersten Befestigungselement verbunden sein, dass der Steckverbinder entlang des dritten Translationsfreiheitsgrads noch ein geringfügiges Spiel zum Ausgleich von Toleranzen aufweist, das im Wesentlichen allerdings nicht zu der relativen Positionierung des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders durch die Grobführung beizutragen vermag.
  • Optional kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder in dem oder an dem ersten Befestigungselement entlang des dritten Translationsfreiheitsgrads federgelagert ist, um die Kontakte des Steckverbinders bzw. die Gegenkontakte des Gegensteckverbinders vor zu hohen mechanischen Steckkräften zu schützen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steckverbinderanordnung eine Rahmenbaugruppe, eine entlang einer mechanischen Führung der Rahmenbaugruppe in die Rahmenbaugruppe einschiebbare Einschubbaugruppe und einen elektrischen Gegensteckverbinder aufweist.
  • Die Einschubbaugruppe kann sich vorzugsweise an der Rahmenbaugruppe bzw. in der Führung der Rahmenbaugruppe ausrichten.
  • Dadurch, dass die Steckverbinderanordnung eine ausgleichende Positionierung des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders während des Zusammensteckens der Steckverbindung ermöglicht, können die Toleranzen der Führung für das Einschieben der Einschubbaugruppe in die Rahmenbaugruppe entsprechend groß ausgelegt sein, was für einen Benutzer der Steckverbinderanordnung, insbesondere zum leichten Einführen der Einschubbaugruppe in die Führung der Rahmenbaugruppe, besonders komfortabel sein kann. Toleranzen der Führung bzw. zwischen der Einschubbaugruppe und der Rahmenbaugruppe können durch die erfindungsgemäße Lösung vorteilhaft ausgeglichen werden.
  • Die Montage der Einschubbaugruppe kann vorzugsweise einzig in vertikaler Richtung entlang einer geradlinigen Bewegung entlang der mechanischen Führung der Rahmenbaugruppe erfolgen. Insbesondere ein Drehen bzw. Kippen der Einschubbaugruppe ist vorzugsweise nicht vorgesehen.
  • Vorzugsweise weist die Steckverbinderanordnung außerdem ein mit dem Gegensteckverbinder verbundenes zweites Befestigungselement auf. Es sei erwähnt, dass Merkmale des ersten Befestigungselements auch auf das zweite Befestigungselement übertragen werden können - selbst wenn dies nicht explizit erwähnt ist.
  • Das erste Befestigungselement (und damit der Steckverbinder) kann an der Rahmenbaugruppe und das zweite Befestigungselement (und damit der Gegensteckverbinder) an der Einschubbaugruppe montiert sein - oder umgekehrt.
  • Der Gegensteckverbinder kann gegebenenfalls auch unmittelbar, also ohne ein zweites Befestigungselement, an der Baugruppe, beispielsweise der genannten Rahmenbaugruppe oder der Einschubbaugruppe, befestigt sein (zum Beispiel in einem Gehäusedurchbruch oder in einer Bohrung der Baugruppe). Vorzugsweise ist allerdings eine mittelbare Befestigung des Gegensteckverbinders mittels des zweiten Befestigungselements vorgesehen.
  • Bei der Rahmenbaugruppe kann es sich beispielsweise um ein Modulgehäuse und bei der Einschubbaugruppe um eine modulare Rückwand des Modulgehäuses handeln. Bei der Rahmenbaugruppe kann es sich beispielsweise auch um einen Türrahmen und bei der Einschubbaugruppe um eine Tür handeln. Bei der Rahmenbaugruppe kann es sich außerdem um ein Schrankelement und bei der Einschubbaugruppe um ein Schubfach oder um ein Regalelement für das Schrankelement handeln. Ferner kann es sich bei der Rahmenbaugruppe um ein Karosseriebauteil und bei der Einschubbaugruppe um ein weiteres Karosseriebauteil eines Fahrzeugs handeln.
  • Die Rahmenbaugruppe und/oder die Einschubbaugruppe können insbesondere auch elektrische bzw. elektronische Bauelemente, elektronische Schaltungen und/oder elektrische oder sonstige technische Einheiten aufweisen. Die Rahmenbaugruppe und/oder die Einschubbaugruppe können beispielsweise eines oder mehrere Aggregate aufweisen. Die Rahmenbaugruppe und/oder die Einschubbaugruppe können auch als Schaltschrank oder als Teil eines Schaltschrankes ausgebildet sein. Grundsätzlich können beliebige Rahmenbaugruppen und korrespondierende Einschubbaugruppen zur Verwendung mit der Erfindung vorgesehen sein.
  • Auch wenn die Erfindung im Wesentlichen anhand einer Rahmenbaugruppe und einer Einschubbaugruppe beschrieben wird, können grundsätzlich beliebige Baugruppen vorgesehen sein, an denen das erste Befestigungselement und das zweite Befestigungselement (oder der Gegensteckverbinder) befestigt sein können.
  • Vorzugsweise kann der Gegensteckverbinder ein zweites Führungsmittel aufweisen, um zusammen mit dem Steckverbinder die Grobführung auszubilden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades, vorzugsweise entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades oder entlang genau zweier Translationsfreiheitsgrade, verschiebbar ist.
  • Die Position des Gegensteckverbinders kann somit in seinem mit dem zweiten Befestigungselement verbundenen Zustand entlang zumindest eines Translationsfreiheitsgrades veränderlich sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder entlang genau eines Rotationsfreiheitsgrades, vorzugsweise entlang genau zweier Rotationsfreiheitsgrade, unbeweglich fixiert ist. Der Gegensteckverbinder kann mit dem zweiten Befestigungselement beispielsweise derart verbunden sein, dass der Gegensteckverbinder zusätzlich zu dem wenigstens einen Translationsfreiheitsgrad noch entlang genau eines Rotationsfreiheitsgrades bewegbar ist derart, dass der Gegensteckverbinder um seine Mittelachse herum rotieren kann. Der Gegensteckverbinder kann mit dem zweiten Befestigungselement allerdings auch derart verbunden sein, dass der Gegensteckverbinder entlang aller drei Rotationsfreiheitsgrade festgelegt ist.
  • Vorzugsweise ist der Gegensteckverbinder mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden, dass der Gegensteckverbinder entlang seiner Mittelachse nicht verkippbar ist.
  • Grundsätzlich kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder mit dem zweiten Befestigungselement oder unmittelbar mit der dem Gegensteckverbinder zugeordneten Baugruppe, beispielsweise der Rahmenbaugruppe oder der Einschubbaugruppe, derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder entlang aller Freiheitsgrade fixiert ist (insbesondere unter Vernachlässigung von etwaigen Toleranzen). Es kann im Rahmen der Erfindung somit bereits ausreichend sein, wenn lediglich der Steckverbinder entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades verschiebbar ist.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Steckverbinder orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung verschiebbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung verschiebbar ist.
  • Der Verlauf der mechanischen Führung erstreckt sich vorzugsweise linear entlang eines dritten Translationsfreiheitsgrades.
  • Vorzugsweise sind der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder in ihrem mit dem jeweiligen Befestigungselement verbundenen Zustand ausschließlich orthogonal zu dem dritten Translationsfreiheitsgrad bewegbar.
  • Vorzugsweise sind die Befestigungselemente derart an der Rahmenbaugruppe bzw. an der Einschubbaugruppe ausgerichtet, dass die Mittelachse des Steckverbinders und die Mittelachse des Gegensteckverbinders parallel zueinander und zu dem Verlauf der mechanischen Führung bzw. zu dem dritten Translationsfreiheitsgrad verlaufen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass sich die Mittelachsen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders in einer vorausgerichteten Position zueinander befinden, wenn die Einschubbaugruppe in die Rahmenbaugruppe eingeschoben wird derart, dass die Grobführung den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder für ein Zusammenstecken ausgehend von der vorausgerichteten Position relativ zueinander zu positionieren vermag.
  • Vorzugsweise ist die Grobführung ausgebildet, um den Steckverbinder und/oder den Gegensteckverbinder orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung zu verschieben, um den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder relativ zueinander zu positionieren.
  • Die Grobführung kann ausgebildet sein, um den dem Steckverbinder bzw. dem Gegensteckerbinder in dem jeweiligen Befestigungselement bereitgestellten Bewegungsspielraum für die Positionierung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders auszunutzen. Die Grobführung vermag den Steckverbinder und/oder den Gegensteckverbinder somit an dem jeweiligen Befestigungselement oder innerhalb des jeweiligen Befestigungselements zu verschieben.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Befestigungselement eine Ausnehmung für den Steckverbinder aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das zweite Befestigungselement eine Ausnehmung für den Gegensteckverbinder aufweist.
  • Vorzugsweise weist das erste Befestigungselement eine Ausnehmung für den Steckverbinder und das zweite Befestigungselement eine Ausnehmung für den Gegensteckverbinder auf.
  • Die Ausnehmung kann rund, oval oder rechteckig, beispielsweise quadratisch, ausgebildet sein. Grundsätzlich kann die Ausnehmung eine beliebige Geometrie aufweisen.
  • Bei der Ausnehmung kann es sich beispielsweise um eine Bohrung in dem Befestigungselement handeln. Bei der Ausnehmung kann es sich allerdings auch um einen Schlitz in dem Befestigungselement handeln, in den der Steckverbinder bzw. der Gegensteckverbinder ausgehend von einem vorderen, offenen Ende einführbar ist.
  • Das Befestigungselement kann auch mehrteilig ausgebildet sein, beispielsweise zweiteilig. Insbesondere kann dann eine Ausnehmung zur Befestigung des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders nach dem Montieren des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders vollumfänglich geschlossen werden, um den Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder verliersicher an dem Befestigungselement zu befestigen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Steckverbinder entlang eines ersten Translationsfreiheitsgrades verschiebbar ist. Der Gegensteckverbinder kann mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden sein, dass der Gegensteckverbinder entlang eines zweiten Translationsfreiheitsgrades verschiebbar ist.
  • Somit kann der Steckverbinder in seinem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen Zustand orthogonal zu dem Gegensteckverbinder und zu dem Verlauf der mechanischen Führung bzw. orthogonal zu dem dritten Translationsfreiheitsgrad verschiebbar sein. Analog kann der Gegensteckverbinder in seinem mit dem zweiten Befestigungselement verbundenen Zustand orthogonal zu dem Steckverbinder und orthogonal zu dem Verlauf der mechanischen Führung bzw. zu dem dritten Translationsfreiheitsgrad verschiebbar sein.
  • Vorzugsweise ist der Steckverbinder ausschließlich entlang des ersten Translationsfreiheitsgrades und damit entlang keines weiteren Freiheitsgrades verschiebbar und der Gegensteckverbinder ausschließlich entlang des zweiten Translationsfreiheitsgrads und damit entlang keines weiteren Freiheitsgrades verschiebbar. Hierdurch kann sichergestellt sein, dass eine vorgesehene radiale Orientierung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder bereits vorab fixiert bzw. fest vorgegeben ist und sich während des Zusammensteckens der Steckverbindung nicht mehr unerwünscht verändert. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, wenn die Kontakte innerhalb des Steckverbinders und die Gegenkontakte innerhalb des Gegensteckverbinders nicht koaxial ausgeführt sind und es damit auf eine radiale Orientierung während des Zusammensteckens der Steckverbindung ankommt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein Steckverbindergehäuse des Steckverbinders wenigstens eine Führungsnut und/oder wenigstens eine Führungsrippe zur Verbindung des Steckverbinders mit dem ersten Befestigungselement aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Gegensteckverbindergehäuse des Gegensteckverbinders wenigstens eine Führungsnut oder wenigstens eine Führungsrippe zur Verbindung des Gegensteckverbinders mit dem zweiten Befestigungselement aufweist.
  • Es kann beispielsweise eine schlitzförmige Führungsnut mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen sein. Alternativ kann auch eine T-Nut oder eine Schwalbenschwanznut vorgesehen sein.
  • Auch eine spiralförmig verlaufende Führungsnut kann vorgesehen sein, in der beispielsweise ein Stift des Gegensteckverbinders im Sinne einer Bajonettverbindung beim Zusammenstecken der Steckverbindung geführt wird.
  • Insbesondere die Kombination wenigstens einer Führungsnut des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders mit einer Ausnehmung in dem jeweiligen Befestigungselement kann sich gut eignen, um eine Beweglichkeit des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders in seinem mit dem jeweiligen Befestigungselement verbundenen Zustand noch entlang zumindest eines Freiheitsgrades zu ermöglichen.
  • Auch eine oder mehrere Führungsrippen des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders können allerdings vorteilhaft mit dem jeweiligen Befestigungselement zusammenwirken, um eine Beweglichkeit des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders in seinem mit dem jeweiligen Befestigungselement verbundenen Zustand noch entlang zumindest eines Freiheitsgrades zu ermöglichen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse zwei sich entlang des Außenumfangs des Steckverbindergehäuses gegenüberliegende lineare Führungsnuten oder eine ringförmig entlang des Außenumfangs des Steckverbindergehäuses umlaufende Ringnut aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Gegensteckverbindergehäuse zwei sich entlang des Außenumfangs des Gegensteckverbindergehäuse gegenüberliegende lineare Führungsnuten oder eine ringförmig entlang des Außenumfangs des Gegensteckverbindergehäuse umlaufende Ringnut aufweist.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Steckverbindergehäuse und/oder das Gegensteckverbindergehäuse zumindest zwei sich entlang des Außenumfangs gegenüberliegende lineare Führungsrippen aufweist. Insbesondere können jeweils zwei lineare Führungsrippen ein Führungsrippenpaar ausbilden, wobei zwei Führungsrippenpaare sich entlang des Außenumfangs gegenüberliegen. Es kann außerdem auch zumindest eine ringförmig entlang des Außenumfangs umlaufende, ringförmige Führungsrippe vorgesehen sein, beispielsweise auch zwei axial versetzt ringförmig umlaufende Führungsrippen.
  • Zwei sich gegenüberliegende lineare Führungsnuten oder Führungsrippen können sich vergleichsweise gut eignen, um den Steckverbinder bzw. um den Gegensteckverbinder in dem jeweiligen Befestigungselement verdrehsicher und verkippsicher (d. h. unbeweglich entlang aller drei Rotationsfreiheitsgrade) festzulegen, wobei gleichzeitig eine Beweglichkeit entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades verbleibt.
  • Eine Ausgestaltung mit einer entlang des jeweiligen Gehäuses umlaufenden Ringnut oder zumindest einer ringförmig umlaufenden Führungsrippe kann sich hingegen vorteilhaft eignen, wenn die Beweglichkeit zumindest entlang eines Rotationsfreiheitsgrades zur Drehung des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders um seine Mittelachse erhalten bleiben soll. Die Ausnehmung des jeweiligen Befestigungselements kann einen Innenradius aufweisen der größer ist als der Innenradius der Ringnut, der allerdings kleiner ist als der Radius des Steckverbindergehäuses bzw. des Gegensteckverbindergehäuses. Hierdurch kann ein mechanisches Spiel und somit eine Beweglichkeit des Steckverbinders bzw. des Gegensteckverbinders innerhalb des jeweiligen Befestigungselements entlang genau zweier Translationsfreiheitsgrade bereitgestellt werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass die Mittelachse des Steckverbinders parallel zum Verlauf der mechanischen Führung ausgerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Gegensteckverbinder mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden ist, dass die Mittelachse des Gegensteckverbinders parallel zum Verlauf der mechanischen Führung ausgerichtet ist.
  • Insbesondere eine parallele Ausrichtung der Mittelachsen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders und des Verlaufs der mechanischen Führung der Rahmenbaugruppe hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
  • Das Steckverbindergehäuse bzw. das Gegensteckverbindergehäuse vermögen in einer besonders bevorzugten Ausführungsform durch integrierte Führungsnuten oder durch die genannten Führungsrippen entlang eines jeweiligen als metallischer Winkel ausgebildeten Befestigungselements zu gleiten, wobei das jeweilige Befestigungselement gleichzeitig als Führung sowie zur Befestigung des Steckverbinders bzw. Gegensteckverbinders dient. Durch die Grobführung, insbesondere durch konische Konturen an dem Steckverbindergehäuse und an dem Gegensteckverbindergehäuse und optional die nachfolgend noch erwähnte Feinführung können Versatzdistanzen zwischen den Mittelachsen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders entlang zweier Freiheitsgrade ausgeglichen werden, so dass sich die Steckverbindung blind zusammenstecken lässt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das erste Führungsmittel als Fangtrichter zur Aufnahme eines Einführabschnitts und das zweite Führungsmittel als Einführabschnitt zum Einführen in den Fangtrichter ausgebildet ist - oder umgekehrt.
  • Insbesondere eine Kombination aus Fangtrichter und Einführabschnitt kann zur Ausbildung einer Grobführung besonders gut geeignet sein.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich der Fangtrichter ausgehend von einem zur Aufnahme des Einführabschnitts ausgebildeten vorderen Ende verjüngt.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass sich der Einführabschnitt in Richtung auf ein in den Fangtrichter einzuführendes vorderes Ende verjüngt.
  • Insbesondere kann eine konische Verjüngung des Fangtrichters und/oder des Einführabschnitts vorgesehen sein. Es kann aber auch eine sphärische Verjüngung vorgesehen sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass sich der Fangtrichter ausgehend von einem zur Aufnahme des Einführabschnitts ausgebildeten vorderen Ende mit zumindest zwei verschiedenen Steigungen verjüngt. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sich der Einführabschnitt in Richtung auf ein in den Fangtrichter einzuführendes vorderes Ende mit zumindest zwei verschiedenen Steigungen verjüngt.
  • Die konische Kontur des Fangtrichters und/oder des Einführabschnitts kann somit auch mehrstufig ausgebildet sein, um die Präzision der Grobführung während des Zusammensteckens der Steckverbindung stufig zu erhöhen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder und der Gegensteckverbinder eine Feinführung ausbilden, um eine radiale Orientierung des Steckverbinders relativ zu einer radialen Orientierung des Gegensteckverbinders für ein Zusammenstecken von Kontaktelementen des Steckverbinders mit korrespondierenden Gegenkontaktelementen des Gegensteckverbinders auszurichten.
  • Eine Feinführung kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn es auf die rotative Ausrichtung zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder ankommt, insbesondere wenn der Steckverbinder/Gegensteckverbinder nicht koaxial ausgebildet ist bzw. wenn die Steckverbindung nur in bestimmten Orientierungen zusammensteckbar ist.
  • Die Feinführung kann somit für eine radiale Ausrichtung der Steckverbindung verwendbar sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Feinführung eine mechanische Kodierung aufweist. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Feinführung eine Kulissensteuerung aufweist.
  • Die mechanische Kodierung kann beispielsweise als Rippen-Nut-Paarung an den Außenflächen und/oder Innenflächen des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders ausgebildet sein. Eine mechanische Kodierung, um ein Einstecken des Steckverbinders in den Gegensteckverbinder nur in bestimmten radialen Orientierungen zu ermöglichen, lässt sich insbesondere durch unterschiedliche Breiten der Rippen und den dazwischen ausgebildeten Nuten realisieren.
  • Die Kulissensteuerung kann insbesondere als Bajonettverbindung ausgestaltet sein.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steckverbinderanordnung eine Magnetanordnung aufweist die ausgebildet ist, um die Grobführung und/oder die Feinführung auszubilden oder zu unterstützen.
  • Die Magnetanordnung kann einen, zwei, drei, vier oder noch mehr Permanentmagnete aufweisen. Die Magnetanordnung kann allerdings auch magnetische Elemente aufweisen, die unter dem Einfluss eines Permanentmagneten magnetisch reagieren, beispielsweise Eisen. Die Permanentmagnete der Magnetanordnung können in dem Steckverbinder und/oder in dem Gegensteckverbinder angeordnet sein. Beispielsweise können ein Ringmagnet in dem Steckverbinder und/oder ein Ringmagnet in dem Gegensteckverbinder vorgesehen sein.
  • Die Permanentmagnete können derart in dem Steckverbinder und/oder in dem Gegensteckverbinder orientiert sein, dass diese den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder radial und/oder lateral auszurichten vermögen. Die Magnetanordnung kann den Monteur bei der radialen und/oder horizontalen Ausrichtung der Steckverbindung vorteilhaft unterstützen.
  • Optional kann der Steckverbinder mit dem Gegensteckverbinder in einem vollständig zusammengesteckten Zustand verrasten. Hierfür kann beispielsweise eine Schnappverbindung vorgesehen sein. Eine Verrastung ist allerdings nicht unbedingt erforderlich. Anwendungsspezifisch kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Steckverbindung einzig durch die Gewichtskraft einer der Baugruppen geschlossen bleibt, beispielsweise wenn die Einschubbaugruppe von oben bzw. vertikal in die Rahmenbaugruppe eingeschoben wird.
  • Die Steckverbinderanordnung kann grundsätzlich auch noch weitere Befestigungselemente und noch weitere Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder aufweisen, die beispielsweise an der jeweiligen Baugruppe, insbesondere an der Rahmenbaugruppe und der Einschubbaugruppe, nebeneinander angeordnet sind.
  • Der erfindungsgemäße Steckverbinder bzw. die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung eignet sich besonders vorteilhaft zur Verbindung eines Antriebsmoduls, das Teil der Einschubbaugruppe ist, mit einer Rahmenbaugruppe eines Förderbandes. Das Antriebmodul kann damit blind unterhalb des Förderbands montiert werden. Besonders vorteilhaft eignet sich die Erfindung zur Verwendung in Postverteilzentren oder Logistikzentren, beispielsweise zur Verteilung von Paketen, Waren und/oder Reisegepäck.
  • Die Erfindung betrifft auch einen elektrischen Steckverbinder für eine Steckverbinderanordnung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen.
  • Außerdem betrifft die Erfindung einen elektrischen Gegensteckverbinder für eine Steckverbinderanordnung gemäß den vorstehenden und nachfolgenden Ausführungen.
  • Erfindungsgemäß kann in vorteilhafterweise ein gleitend gelagerter, positionsausgleichender Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder bereitgestellt werden.
  • Der Steckverbinder kann ein Kontaktelement oder mehrere Kontaktelemente aufweisen. Entsprechend kann der Gegensteckverbinder ein Gegenkontaktelement oder mehrere Gegenkontaktelemente aufweisen.
  • Der Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder kann koaxial ausgebildet sein. Es können allerdings auch nicht-koaxiale Ausgestaltungen der Steckverbindung vorgesehen sein.
  • Die elektrische Steckverbindung aus dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder ist nicht auf einen spezifischen Steckverbindertyp beschränkt, wobei sich die Erfindung insbesondere für Steckverbinder bzw. Steckverbindungen für die Hochfrequenztechnik eignet. Es kann sich dabei insbesondere um Steckverbinder bzw. Steckverbindungen des Typs PL, BNC, TNC, SMBA (FAKRA), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM (FAKRA-Mini), H-MTD, BMK, Mini-Coax oder MATE-AX handeln.
  • Der erfindungsgemäße Steckverbinder bzw. die erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung eignet sich allerdings für beliebige Anwendungen innerhalb der gesamten Elektrotechnik. Der erfindungsgemäße Steckverbinder kann beispielsweise auch vorteilhaft innerhalb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, verwendet werden.
  • Merkmale, die im Zusammenhang mit der Steckverbinderanordnung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für den elektrischen Steckverbinder oder den elektrischen Gegensteckverbinder vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Steckverbinderanordnung genannt wurden, auch auf den elektrischen Steckverbinder oder den elektrischen Gegensteckverbinder bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.
  • In einer puristischen Ausführungsform der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die in der Erfindung mit den Begriffen "umfassend", "aufweisend" oder "mit" eingeführten Merkmale abschließend aufgezählt sind. Dementsprechend kann eine oder können mehrere Aufzählungen von Merkmalen im Rahmen der Erfindung als abgeschlossen betrachtet werden, beispielsweise jeweils für jeden Anspruch betrachtet. Die Erfindung kann beispielswiese ausschließlich aus den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bestehen.
  • Ferner sei betont, dass die vorliegend beschriebenen Werte und Parameter Abweichungen oder Schwankungen von ±10% oder weniger, vorzugsweise ±5% oder weniger, weiter bevorzugt ±1% oder weniger, und ganz besonders bevorzugt ±0,1% oder weniger des jeweils benannten Wertes bzw. Parameters mit einschließen, sofern diese Abweichungen bei der Umsetzung der Erfindung in der Praxis nicht ausgeschlossen sind. Die Angabe von Bereichen durch Anfangs- und Endwerte umfasst auch all diejenigen Werte und Bruchteile, die von dem jeweils benannten Bereich eingeschlossen sind, insbesondere die Anfangs- und Endwerte und einen jeweiligen Mittelwert.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
  • Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen schematisch:
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung in einer perspektivischen Darstellung mit einer Rahmenbaugruppe, einer in die Rahmenbaugruppe einschiebbaren Einschubbaugruppe, einem ersten Befestigungselement, einem zweiten Befestigungselement, einem mit dem ersten Befestigungselement verbundenen elektrischen Steckverbinder und einem mit der Rahmenbaugruppe verbundenen elektrischen Gegensteckverbinder;
    Figur 2
    die Steckverbinderanordnung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung in einem geschlossenen Zustand der Steckverbindung;
    Figur 3
    eine Einzeldarstellung des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders der Steckverbinderanordnung der Figur 1 in einer Schnittdarstellung in einem vorpositionierten Zustand der Steckverbindung;
    Figur 4
    eine perspektivische Einzeldarstellung des Steckverbinders und des Gegensteckverbinder der Steckverbinderanordnung der Figur 1;
    Figur 5
    eine perspektivische Darstellung eines mit einem ersten Befestigungselement verbundenen koaxialen Steckverbinders und eines mit einem zweiten Befestigungselement verbundenen koaxialen Gegensteckverbinders;
    Figur 6
    eine Schnittdarstellung des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders der Figur 5 mit den jeweiligen Befestigungselementen in einem vorpositionierten Zustand der Steckverbindung;
    Figur 7
    eine Schnittdarstellung des Steckverbinders und des Gegensteckverbinders der Figur 5 mit den jeweiligen Befestigungselementen in einem geschlossenen Zustand der Steckverbindung;
    Figur 8
    eine Schnittdarstellung eines weiteren koaxialen Steckverbinders und eines weiteren koaxialen Gegensteckverbinders mit jeweils sphärisch ausgebildeten Führungsmitteln in einem vorpositionierten Zustand der Steckverbindung;
    Figur 9
    eine perspektivische Einzeldarstellung eines weiteren Steckverbinders und eines weiteren Gegensteckverbinders mit einer Feinführung mit mechanischer Kodierung;
    Figur 10
    eine Schnittdarstellung eines weiteren Steckverbinders und eines weiteren Gegensteckverbinders mit einer Feinführung mit einer Magnetanordnung; und
    Figur 11
    eine Schnittdarstellung eines weiteren Steckverbinders und eines weiteren Gegensteckverbinders mit einer weiteren mechanisch ausgebildeten Feinführung.
  • Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Steckverbinderanordnung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Figur 2 zeigt die Steckverbinderanordnung 1 in einer Schnittdarstellung in einem geschlossenen Zustand der Steckverbindung.
  • Die Steckverbinderanordnung 1 weist eine Rahmenbaugruppe 2 und eine entlang einer mechanischen Führung 3 der Rahmenbaugruppe 2 einschiebbare Einschubbaugruppe 4 auf. Bei der Einschubbaugruppe 4 kann es sich beispielsweise um ein Antriebsmodul für eine Fördereinrichtung handeln.
  • Die Steckverbinderanordnung 1 weist außerdem ein an der Rahmenbaugruppe 2 montiertes erstes Befestigungselement 5 und ein an der Einschubbaugruppe 4 montiertes zweites Befestigungselement 6 auf. Die Befestigungselemente 5, 6 sind beispielhaft als metallische Winkel ausgebildet, können grundsätzlich aber beliebig ausgebildet sein. Die Befestigungselemente 5, 6 können auch einteilig mit der Rahmenbaugruppe 2 oder der Einschubbaugruppe 4 ausgebildet sein.
  • Die Steckverbinderanordnung 1 weist einen elektrischen Steckverbinder 7 und einen korrespondierenden elektrischen Gegensteckverbinder 8 auf. Figur 3 zeigt eine Einzeldarstellung des Steckverbinders 7 und des Gegensteckverbinders 8 der Steckverbinderanordnung 1 der Figur 1 in einer Schnittdarstellung in einem vorpositionierten Zustand der Steckverbindung. Figur 4 zeigt eine perspektivische Einzeldarstellung.
  • Der Steckverbinder 7 ist mit dem ersten Befestigungselement 5 und der Gegensteckverbinder 8 mit dem zweiten Befestigungselement 6 verbunden. Die Verbindung des Steckverbinders 7 bzw. des Gegensteckverbinders 8 mit dem jeweiligen Befestigungselement 5, 6 kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass sich der Steckverbinder 7 bzw. der Gegensteckverbinder 8 entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades x, y, z verschieben lässt. In dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Steckverbinder 7 mit dem ersten Befestigungselement 5 derart verbunden ist, dass der Steckverbinder 7 entlang genau eines ersten Translationsfreiheitsgrades x (vgl. Figur 1) verschiebbar ist, wobei der Gegensteckverbinder 8 mit dem zweiten Befestigungselement 6 derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder 8 entlang genau eines zweiten Translationsfreiheitsgrades y verschiebbar ist. Der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 sind außerdem orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung 3 bzw. zu einem dritten Translationsfreiheitsgrad z verschiebbar. Außerdem sind der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 in dem jeweiligen Befestigungselement verkippsicher und außerdem auch verdrehsicher fixiert.
  • Der Steckverbinder 7 ist in den Ausführungsbeispielen beispielhaft als Stecker und der Gegensteckverbinder 8 als Buchse ausgebildet. Grundsätzlich können der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 allerdings beliebig ausgebildet sein.
  • Der Steckverbinder 7 und/oder der Gegensteckverbinder 8 können jeweils mit einem elektrischen Kabel verbunden sein (nicht dargestellt). Der Steckverbinder 7 und/oder der Gegensteckverbinder 8 können allerdings auch unmittelbar mit einer elektrischen Schaltung, beispielsweise mit einer elektrischen Schaltung auf einer Leiterplatte, verbunden sein (nicht dargestellt).
  • Die Befestigungselemente 5, 6 weisen jeweils eine Ausnehmung 9 für den Steckverbinder 7 bzw. für den Gegensteckverbinder 8 auf, die im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 schlitzförmig und rechteckig ausgebildet ist. Zur Verbindung des Steckverbinders 7 bzw. des Gegensteckverbinders 8 mit dem jeweiligen Befestigungselement 5, 6 weist das Steckverbindergehäuse 10 als auch das Gegensteckverbindergehäuse 11 entsprechende Führungsnuten 12 auf. Wie sich besonders gut anhand von Figur 4 erkennen lässt, weisen das Steckverbindergehäuse 10 und das Gegensteckverbindergehäuse 11 jeweils zwei sich entlang des Außenumfangs gegenüberliegende lineare Führungsnuten 12 auf. Hierdurch können der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 in dem jeweiligen Befestigungselement 5, 6 verdrehsicher und auch verkippsicher fixiert, jedoch in der Art einer Linearführung noch entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades x, y bewegbar sein.
  • Damit der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 jeweils verliersicher in der Ausnehmung 9 des jeweiligen Befestigungselements 5, 6 aufgenommen sind, kann vorgesehen sein, dass das vordere, offene Ende der Ausnehmung 9 enger ausgebildet ist, wodurch der Steckverbinder 7 bzw. der Gegensteckverbinder 8 in der Ausnehmung 9 einzurasten vermag. Es kann allerdings auch ein Deckelelement 13 vorgesehen sein, das beispielsweise mit dem Befestigungselement 5, 6 verschraubt ist, wie bei dem ersten Befestigungselement 5 in Figur 1 beispielhaft gezeigt. Grundsätzlich kann eine Verliersicherung allerdings auch gänzlich entfallen.
  • Schließlich ist der Steckverbinder 7 mit dem ersten Befestigungselement 5 derart verbunden, dass die Mittelachse MS des Steckverbinders 7 parallel zum Verlauf der mechanischen Führung 3 ausgerichtet ist. Ferner ist der Gegensteckverbinder 8 mit dem zweiten Befestigungselement 6 derart verbunden, dass auch die Mittelachse MG des Gegensteckverbinders 8 parallel zum Verlauf der mechanischen Führung 3 ausgerichtet ist.
  • Der Steckverbinder 7 weist ein erstes Führungsmittel 14 auf, um zusammen mit dem Gegensteckverbinder 8 eine Grobführung auszubilden, um den Steckverbinder 7 und den Gegensteckverbinder 8 für ein Zusammenstecken relativ zueinander zu positionieren. Zur Ausbildung der Grobführung weist der Gegensteckverbinder 8 in den Ausführungsbeispielen ein korrespondierendes zweites Führungsmittel 15 auf. Die Grobführung ist ausgebildet, um den Steckverbinder 7 und den Gegensteckverbinder 8 orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung 3 zu verschieben, um den Steckverbinder 7 und den Gegensteckverbinder 8 schließlich relativ zueinander zu positionieren.
  • Beispielhaft ist das erste Führungsmittel 14 des Steckverbinders 7 als Einführabschnitt zum Einführen in einen Fangtrichter und das zweite Führungsmittel 15 des Gegensteckverbinders 8 als Fangtrichter zur Aufnahme des Einführabschnitts 14 ausgebildet. Dabei verjüngt sich der Fangtrichter 15 ausgehend von einem zur Aufnahme des Einführabschnitts 14 ausgebildeten vorderen Ende. Außerdem verjüngt sich der Einführabschnitt 14 in Richtung auf ein in den Fangtrichter 15 einzuführendes vorderes Ende. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 7 sowie 9 und 10 ist jeweils eine konische Verjüngung vorgesehen. Figur 8 zeigt beispielhaft eine sphärische Variante.
  • Die Figuren 5 bis 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steckverbinderanordnung 1. Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung, Figur 6 eine Schnittdarstellung mit den jeweiligen Befestigungselementen 5, 6 in einem vorpositionierten Zustand und Figur 7 eine Schnittdarstellung in einem geschlossenen Zustand der Steckverbindung.
  • Während der Steckverbinder 7 und der Gegensteckverbinder 8 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 mehradrig ausgebildet sind, zeigen die Figuren 5 bis 7 eine koaxiale Variante. Hinsichtlich der koaxialen Variante kommt es auf eine radiale Orientierung des Steckverbinders 7 relativ zu dem Gegensteckverbinder 8 während des Zusammensteckens grundsätzlich nicht an. Demnach ist eine Drehung des Steckverbinders 7 oder des Gegensteckverbinders 8 um die Mittelachse MS, MG grundsätzlich unbedenklich und muss nicht unbedingt, wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 blockiert werden.
  • Die Befestigungselemente 5, 6 des Ausführungsbeispiels für den Steckverbinder 7 bzw. den Gegensteckverbinder 8 der Figuren 5 bis 7 weisen jeweils eine runde Ausnehmung 9 auf und sind zweiteilig ausgebildet. Das Steckverbindergehäuse 10 und das Gegensteckverbindergehäuse 11 weisen eine ringförmig entlang des Außenumfangs umlaufende Ringnut 16 auf. Zwischen der Ringnut 16 und dem jeweiligen Befestigungselement 5, 6 ist ein ausreichendes mechanisches Spiel vorgesehen derart, dass sich zumindest der Steckverbinder 7 entlang des ersten Translationsfreiheitsgrades x und entlang des zweiten Translationsfreiheitsgrades y orthogonal zu dem Verlauf der mechanischen Führung 3 verschieben kann. Es kann vorgesehen sein, dass sich auch der Gegensteckverbinder 8 entlang des ersten Translationsfreiheitsgrades x und entlang des zweiten Translationsfreiheitsgrades y verschieben lässt; dies ist allerdings nicht unbedingt erforderlich. Es kann bereits ausreichend sein, wenn sich ausschließlich der Steckverbinder 7 oder der Gegensteckverbinder 8 verschieben lässt.
  • Insofern es auf eine radiale Orientierung des Steckverbinders 7 und des Gegensteckverbinders 8 relativ zueinander während des Zusammensteckens ankommt, beispielsweise um mehrere Kontaktelemente 17 des Steckverbinders 7 mit mehreren korrespondierenden Gegenkontaktelementen 18 des Gegensteckverbinders 8 zu verbinden, kann eine Feinführung vorgesehen sein.
  • Die Feinführung kann eine mechanische Kodierung aufweisen, wie in Figur 9 dargestellt. Die mechanische Kodierung kann beispielsweise durch eine Kombination aus an der Innenwandung des Gegensteckverbinders 8 ausgebildeten ersten Rippen 19 und an der Außenwandung des Steckverbindergehäuses 10 ausgebildeten, korrespondierenden zweiten Rippen 20 gebildet sein, die sich in Richtung auf ihr vorderes Ende verjüngen. Für eine mechanische Kodierung können die Rippen 19, 20 entlang des Umfangs des Steckverbindergehäuses 10 und des Gegensteckverbindergehäuses 11 unterschiedliche Breiten aufweisen.
  • Die Rippen 19, 20 können allerdings auch identische Breiten und Abstände aufweisen und somit durch die jeweiligen Spitzen die Grobführung unterstützen (oder die Grobführung ausbilden). Die Rippen 19, 20 müssen somit nicht unbedingt der mechanischen Kodierung dienen.
  • Die Grobführung und/oder die Feinführung kann außerdem eine Magnetanordnung aufweisen. Die Magnetanordnung kann einen oder mehrere Permanentmagnete 21 umfassen (vgl. Figur 10), beispielsweise auch einen Permanentmagnetring in dem Steckverbinder 7 und/oder in dem Gegensteckverbinder 8. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine Zentrierung und/oder eine radiale Orientierung des Steckverbinders 7 und des Gegensteckverbinders 8 erfolgen.
  • In Kombination mit einer Magnetanordnung können sich insbesondere Flachkontakte zur Ausbildung der Kontaktelemente 17 bzw. Gegenkontaktelemente 18 gut eignen, wie in Figur 10 dargestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 9 sind die Kontaktelemente 17 und die Gegenkontaktelemente 18 hingegen als Steckkontakte und korrespondierende Buchsenkontakte ausgebildet. Grundsätzlich kann sich die Erfindung zur Verwendung mit einer beliebigen Kontaktart eignen.
  • Die Feinführung kann außerdem eine Kulissensteuerung aufweisen, beispielsweise in der Art einer Bajonettverbindung. Außerdem kann das Gegensteckverbindergehäuse 11 eine Außennut 22 aufweisen, in welche ein Führungsstift 23 des Steckverbinders 7 einführbar ist, um den Steckverbinder 7 und/oder den Gegensteckverbinder 8 mit hoher Präzision auszurichten. Dies ist in Figur 11 angedeutet.

Claims (15)

  1. Steckverbinderanordnung (1), aufweisend ein an einer Baugruppe (2, 4) montierbares erstes Befestigungselement (5) und einen mit dem ersten Befestigungselement (5) verbundenen elektrischen Steckverbinder (7),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) derart verbunden ist, dass der Steckverbinder (7) entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades (x, y, z) verschiebbar ist, wobei der Steckverbinder (7) ein erstes Führungsmittel (14) aufweist, um zusammen mit einem elektrischen Gegensteckverbinder (8) eine Grobführung auszubilden, welche den Steckverbinder (7) und den Gegensteckverbinder (8) für ein Zusammenstecken relativ zueinander positioniert.
  2. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) derart verbunden ist, dass der Steckverbinder (7) entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades (x, y) oder entlang genau zweier Translationsfreiheitsgrade (x, y) verschiebbar ist.
  3. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steckverbinderanordnung (1) eine Rahmenbaugruppe (2), eine entlang einer mechanischen Führung (3) in die Rahmenbaugruppe (2) einschiebbare Einschubbaugruppe (4), ein zweites Befestigungselement (6) und einen mit dem zweiten Befestigungselement (6) verbundenen elektrischen Gegensteckverbinder (8) aufweist, wobei
    a) das erste Befestigungselement (5) an der Rahmenbaugruppe (2) und das zweite Befestigungselement (6) an der Einschubbaugruppe (4) montiert ist; oder
    b) das zweite Befestigungselement (6) an der Rahmenbaugruppe (2) und das erste Befestigungselement (5) an der Einschubbaugruppe (4) montiert ist,
    und wobei der Gegensteckverbinder (8) ein zweites Führungsmittel (15) aufweist, um zusammen mit dem Steckverbinder (7) die Grobführung auszubilden.
  4. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Gegensteckverbinder (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder (8) entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades (x, y, z), vorzugsweise entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades (x, y) oder entlang genau zweier Translationsfreiheitsgrade (x, y), verschiebbar ist.
  5. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    a) der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) derart verbunden ist, dass der Steckverbinder (7) orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung (3) verschiebbar ist; und/oder
    b) der Gegensteckverbinder (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder (8) orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung (3) verschiebbar ist;
    wobei die Grobführung ausgebildet ist, um den Steckverbinder (7) und/oder den Gegensteckverbinder (8) orthogonal zum Verlauf der mechanischen Führung (3) zu verschieben, um den Steckverbinder (7) und den Gegensteckverbinder (8) relativ zueinander zu positionieren.
  6. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das erste Befestigungselement (5) eine Ausnehmung (9) für den Steckverbinder (7) aufweist und/oder das zweite Befestigungselement (6) eine Ausnehmung (9) für den Gegensteckverbinder (8) aufweist.
  7. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) derart verbunden ist, dass der Steckverbinder (7) entlang eines ersten Translationsfreiheitsgrades (x) verschiebbar ist, und wobei der Gegensteckverbinder (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder (8) entlang eines zweiten Translationsfreiheitsgrades (y) verschiebbar ist.
  8. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    a) ein Steckverbindergehäuse (10) des Steckverbinders (7) wenigstens eine Führungsnut (12) und/oder wenigstens eine Führungsrippe zur Verbindung des Steckverbinders (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) aufweist; und/oder
    b) ein Gegensteckverbindergehäuse (11) des Gegensteckverbinders (8) wenigstens eine Führungsnut (12) und/oder wenigstens eine Führungsrippe zur Verbindung des Gegensteckverbinders (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) aufweist.
  9. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Steckverbindergehäuse (10) und/oder das Gegensteckverbindergehäuse (11)
    a) zwei sich entlang des Außenumfangs gegenüberliegende lineare Führungsnuten (12) oder
    b) zumindest zwei sich entlang des Außenumfangs gegenüberliegende lineare Führungsrippen oder
    c) eine ringförmig entlang des Außenumfangs umlaufende Ringnut (16) oder
    d) zumindest eine ringförmig entlang des Außenumfangs umlaufende, ringförmige Führungsrippe aufweisen.
  10. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) derart verbunden ist, dass die Mittelachse (MS) des Steckverbinders (7) parallel zum Verlauf der mechanischen Führung (3) ausgerichtet ist und/oder der Gegensteckverbinder (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) derart verbunden ist, dass die Mittelachse (MG) des Gegensteckverbinders (8) parallel zum Verlauf der mechanischen Führung (3) ausgerichtet ist.
  11. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das erste Führungsmittel (14) als Fangtrichter zur Aufnahme eines Einführabschnitts und das zweite Führungsmittel (15) als Einführabschnitt zum Einführen in den Fangtrichter ausgebildet ist und/oder das zweite Führungsmittel (15) als Fangtrichter zur Aufnahme des Einführabschnitts und das erste Führungsmittel (14) als Einführabschnitt zum Einführen in den Fangtrichter ausgebildet ist.
  12. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich der Fangtrichter (15) ausgehend von einem zur Aufnahme des Einführabschnitts (14) ausgebildeten vorderen Ende mit zumindest zwei verschiedenen Steigungen verjüngt und/oder sich der Einführabschnitt (14) in Richtung auf ein in den Fangtrichter (15) einzuführendes vorderes Ende mit zumindest zwei verschiedenen Steigungen verjüngt.
  13. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Steckverbinder (7) und der Gegensteckverbinder (8) eine Feinführung ausbilden, um eine radiale Orientierung des Steckverbinders (7) relativ zu einer radialen Orientierung des Gegensteckverbinders (8) für ein Zusammenstecken von Kontaktelementen (17) des Steckverbinders (7) mit korrespondierenden Gegenkontaktelementen (18) des Gegensteckverbinders (8) auszurichten.
  14. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Magnetanordnung vorgesehen ist, um die Grobführung und/oder die Feinführung auszubilden oder zu unterstützen.
  15. Elektrischer Steckverbinder (7) für eine Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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