EP3849028B1 - Steckverbinderanordnung - Google Patents

Steckverbinderanordnung

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EP3849028B1
EP3849028B1 EP20150823.1A EP20150823A EP3849028B1 EP 3849028 B1 EP3849028 B1 EP 3849028B1 EP 20150823 A EP20150823 A EP 20150823A EP 3849028 B1 EP3849028 B1 EP 3849028B1
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EP
European Patent Office
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connector
plug
fastening element
mating
guide
Prior art date
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Active
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EP20150823.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3849028A1 (de
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
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Publication date
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Priority to CN202180012696.8A priority patent/CN115053414A/zh
Priority to US17/791,271 priority patent/US12294179B2/en
Priority to PCT/EP2021/050063 priority patent/WO2021140091A1/de
Publication of EP3849028A1 publication Critical patent/EP3849028A1/de
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    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
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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 comprising a first fastening element mountable on an assembly and an electrical connector connected to the first fastening element.
  • a wide variety of electrical connectors are known from electrical engineering. Electrical connectors are known to transmit electrical supply signals and/or data signals to corresponding mating connectors.
  • a connector or mating connector can be a plug, a panel-mount connector, a socket, a coupling, or an adapter.
  • the terms "connector” and “mating connector” used within the scope of the invention are representative of all variants.
  • a connection between a connector and its corresponding mating connector must be made "blindly.” For this purpose, it is known to pre-position the connector within a certain positioning range relative to the mating connector. If the center axis of the connector and the center axis of the mating connector are not aligned when the connection is mated, the connector and/or the mating connector must first be tilted. During the complete closure of the connection, the connector or mating connector then fully aligns itself until both center axes are coaxial.
  • the contacts of the connector and the mating contacts of the mating connector are sometimes subjected to significant mechanical stress due to their imprecise relative positioning and orientation. Particularly in applications requiring frequent insertion and removal, this can considerably reduce the lifespan of the connector.
  • One of the male and female elements of the connector includes at least one guide pin projecting forward, while the other includes guide holes for receiving and guiding the at least one guide pin. At least one of the male and female elements of the connector is movably attached to the rigid structure.
  • the implementation of the floating attachment of the connectors is comparatively cumbersome in the connectors proposed in the two documents.
  • an electrical plug connection consisting of two parts, one of which is designed to be floating with respect to the connection axis and includes a centering device comprising a guide element in the form of a cylinder with a bearing surface and a truncated conical sleeve which is mounted in a cylindrical opening of a fixed support flange, wherein the conical sleeve is mounted slidably along its axis on the guide element and is pressed against the support flange by a spring with its conical surface.
  • the object of the present invention is to provide an improved connector arrangement which preferably enables blind mating of a connector with a mating connector.
  • a connector arrangement according to claim 1 is provided, which is attached to an assembly (for example, a frame assembly and/or plug-in assembly mentioned below) has a mountable first fastening element and an electrical connector connected to the first fastening element.
  • an assembly for example, a frame assembly and/or plug-in assembly mentioned below
  • 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 cantilever, as a suspension or as a fastening arm.
  • the (first and/or second) fastening element can be designed as a single piece or in multiple parts with the respective associated assembly.
  • the connector or mating connector can be mechanically connected to the corresponding fastening element to assign the connector or mating connector to the respective assembly, in particular to attach it to that assembly.
  • the connector or mating connector can also be indirectly connected to the assembly via the respective fastening element.
  • the first fastening element and/or the second fastening element mentioned below can be connected to their respective associated assembly by force-fit, form-fit, and/or material-fit.
  • the fastening element can be screwed, riveted, bonded, and/or welded to the corresponding assembly.
  • the connector is connected to the first fastening element in such a way that the connector is displaceable along at least one translational degree of freedom.
  • the position of the connector can therefore be variable in its state connected to the first fastening element along at least one translational degree of freedom.
  • the connector can be connected to the first fastening element in such a way that it is fixed immovably along exactly one rotational degree of freedom, preferably along exactly two rotational degrees of freedom.
  • the connector can also be connected to the first fastening element in such a way that, in addition to at least one translational degree of freedom, it is movable along exactly one rotational degree of freedom, allowing it to rotate about its central axis.
  • the connector can also be connected to the first fastening element in such a way that it is fixed along all three rotational degrees of freedom.
  • the connector is 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 to form a coarse guide together with an electrical mating connector, which positions the connector and the mating connector relative to each other for mating.
  • the coarse guide can be designed in particular to bring the central axes of the connector and the mating connector closer together during the assembly of the plug connection by displacing the connector and/or the mating connector, preferably until the central axes of the connector and the mating connector run coaxially.
  • the coarse guidance is designed as a mechanical coarse guidance.
  • the coarse guidance can also be implemented through a magnetic interaction between the connector and the mating connector.
  • a magnetic and/or mechanical coarse guidance can be provided.
  • the invention can be aimed at extending the outer conductor or connector housing of a connector to include the function of compensating for remaining distances, particularly during blind insertion.
  • blind mating of the connector is possible because the connector, in its connected state with the first fastening element, is displaceable by the coarse guide. Tilting of the connector or mating connector during mating is therefore not strictly necessary.
  • the connector is connected to the first fastening element in such a way that the connector is displaceable along exactly one translational degree of freedom or along exactly two translational degrees of freedom.
  • the first fastening element can, for example, form a first linear guide with the connector to allow movement of the connector along exactly one translational degree of freedom.
  • the connector can be connected to the first fastening element in such a way that the connector is free along at least one translational degree of freedom (in particular along the (hereinafter also referred to as the "third degree of translation freedom") is defined.
  • the connector is connected to the first fastening element in such a way that the connector is not movable along any degree of freedom except for exactly one translational degree of freedom or exactly two translational degrees of freedom, particularly 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 translational degree of freedom to compensate for tolerances, which, however, does not essentially contribute to the relative positioning of the connector and the mating connector by the coarse guide.
  • the connector may be spring-mounted in or on the first fastening element along the third translational degree of freedom to protect the contacts of the connector or the mating contacts of the mating connector from excessive mechanical insertion forces.
  • the connector arrangement can be provided to have a frame assembly, a slide-in assembly which can be inserted into the frame assembly along a mechanical guide of the frame assembly and an electrical mating connector.
  • the insert assembly can preferably be aligned with the frame assembly or in the guide of the frame assembly.
  • the connector arrangement allows for compensatory positioning of the connector and mating connector during assembly, the tolerances of the guide for inserting the plug-in assembly into the frame assembly can be correspondingly large. This can be particularly convenient for a user of the connector arrangement, especially for easily inserting the plug-in assembly into the guide of the frame assembly. Tolerances of the guide or between the plug-in assembly and the frame assembly can be advantageously compensated for by the solution according to the invention.
  • the assembly of the insert module can preferably only be carried out in a vertical direction along a straight-line movement along the mechanical guide of the frame assembly.
  • rotating or tilting the insert assembly is preferably not provided.
  • the connector assembly also includes a second fastening element, which can be mounted on a further assembly and is connected to the mating connector. It should be noted 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 insert assembly - or vice versa.
  • the frame assembly could, for example, be a module housing, and the insert assembly a modular back panel of the module housing.
  • the frame assembly could also be a door frame, and the insert assembly a door.
  • the frame assembly could be a cabinet element, and the insert assembly a drawer or a shelf element for the cabinet element.
  • the frame assembly could be a body component, and the insert assembly another body component of a vehicle.
  • the frame assembly and/or the plug-in assembly may, in particular, also include electrical or electronic components, electronic circuits, and/or electrical or other technical units.
  • the frame assembly and/or the plug-in assembly may, for example, include one or more assemblies.
  • the frame assembly and/or the plug-in assembly may also be designed as a control cabinet or as part of a control cabinet. In principle, any frame assembly and corresponding plug-in assemblies can be provided for use with the invention.
  • any assemblies can be provided to which the first fastening element and the second fastening element (or the mating connector) can be attached.
  • the mating connector can have a second guide means to form the coarse guide together with the connector.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the mating connector is displaceable along at least one translational degree of freedom, preferably along exactly one translational degree of freedom or along exactly two translational degrees of freedom.
  • the position of the mating connector can therefore be variable in its state connected to the second fastening element along at least one translational degree of freedom.
  • the mating connector is connected to the second fastening element such that the mating connector is fixed immovably along exactly one rotational degree of freedom, preferably along exactly two rotational degrees of freedom.
  • the mating connector can, for example, be connected to the second fastening element such that, in addition to the at least one translational degree of freedom, the mating connector is also movable along exactly one rotational degree of freedom, such that the mating connector can rotate about its central axis.
  • the mating connector can also be connected to the second fastening element such that the mating connector is fixed along all three rotational degrees of freedom.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the mating connector cannot be tilted along its central axis.
  • the mating connector may be connected to the second fastening element or directly to the assembly associated with the mating connector, for example the frame assembly or the insert assembly, in such a way that the mating connector is fixed along all degrees of freedom (particularly neglecting any tolerances).
  • the mating connector may therefore be sufficient if only the connector is displaceable along at least one translational degree of freedom.
  • the connector can be connected to the first fastening element in such a way that the connector is displaceable orthogonally to the course of the mechanical guide.
  • the mating connector can be connected to the second fastening element in such a way that the mating connector is displaceable orthogonally to the course of the mechanical guide.
  • the path of the mechanical guide preferably extends linearly along a third translational degree of freedom.
  • the connector and/or the mating connector in their state connected to the respective fastening element, are movable exclusively orthogonally to the third translational degree of freedom.
  • the fastening elements are aligned on the frame assembly or on the insert assembly such that the central axis of the connector and the central axis of the mating connector run parallel to each other and to the course of the mechanical guide or to the third translational degree of freedom.
  • the central axes of the connector and the mating connector are in a pre-oriented position relative to each other when the insertion assembly is inserted into the frame assembly such that the coarse guide is able to position the connector and the mating connector relative to each other for mating from the pre-oriented position.
  • the coarse guide is 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 each other.
  • the coarse guide can be designed to utilize the range of motion provided to the connector or mating connector in the respective fastening element for positioning the connector or mating connector.
  • the coarse guide is thus able to move the connector and/or the mating connector on or within the respective fastening element.
  • the first fastening element has a recess for
  • a second fastening element of the connector assembly connected to the mating connector, has a recess for the mating connector.
  • the first fastening element 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. Basically, the recess can have any geometry.
  • the recess could be, for example, a hole in the mounting element.
  • the recess could be a slot in the mounting element into which the connector or mating connector can be inserted from a front, open end.
  • the fastening element can also be multi-part, for example, two-part.
  • 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 loss-proof manner.
  • the connector is connected to the first fastening element in such a way that the connector is displaceable along a first translational degree of freedom.
  • the mating connector is connected to the second fastening element in such a way that the mating connector is displaceable along a second translational degree of freedom.
  • the connector in its state connected to the first fastening element, can be displaced orthogonally to the mating connector and to the path of the mechanical guide, or orthogonally to the third translational degree of freedom.
  • the mating connector in its state connected to the second fastening element, can be displaced orthogonally to the connector and orthogonally to the path of the mechanical guide, or to the third translational degree of freedom.
  • the connector is displaceable only along the first translational degree of freedom and thus along no other degree of freedom
  • the mating connector is displaceable only along the second translational degree of freedom and thus along no other degree of freedom.
  • a connector housing of the connector has at least one guide groove and/or at least one guide rib. for connecting the 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 groove can also be provided.
  • a spirally 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 connector or mating connector with a recess in the respective fastening element can be well suited to allow movement of the connector or mating connector in its connected state with the respective fastening element along at least one degree of freedom.
  • one or more guide ribs of the connector or mating connector can also advantageously interact with the respective fastening element to allow movement of the connector or mating connector in its connected state with the respective fastening element along at least one degree of freedom.
  • the connector housing may have two linear guide grooves opposite each other along its outer circumference, or an annular groove extending around its outer circumference.
  • the mating connector housing may have two linear guide grooves opposite each other along its outer circumference, or an annular groove extending around its outer circumference.
  • the connector housing and/or the mating connector housing has at least two linear guide ribs opposite each other along the outer circumference.
  • two linear guide ribs can each form a pair of guide ribs, with the two pairs of guide ribs being opposite each other along the outer circumference.
  • at least A ring-shaped guide rib running around the outer circumference may be provided, for example, two axially offset ring-shaped guide ribs.
  • Two opposing linear guide grooves or guide ribs can be comparatively well suited to fix the connector or mating connector in the respective fastening element in a rotationally and tiltably secure manner (i.e. immovable along all three rotational degrees of freedom), while simultaneously allowing movement along exactly one translational degree of freedom.
  • a design with an annular groove or at least an annular guide rib circumferentially along the respective housing can be advantageous if mobility is to be maintained at least along one rotational degree of freedom for rotating the connector or 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, but smaller than the radius of the connector housing or mating connector housing. This allows for mechanical play and thus mobility of the connector or mating connector within the respective fastening element along exactly two translational degrees of freedom.
  • the connector can be connected to the first fastening element such that the central axis of the connector is aligned parallel to the path of the mechanical guide.
  • the mating connector can be connected to the second fastening element such that the central axis of the mating connector is aligned parallel to the path of the mechanical guide.
  • the connector housing or mating connector housing is able to slide along a respective fastening element designed as a metallic angle by means of integrated guide grooves or the aforementioned guide ribs, the respective fastening element serving simultaneously as a guide and for fastening the connector or mating connector.
  • the coarse guidance in particular by conical contours on the connector housing and the mating connector housing, and optionally the fine guidance mentioned below, allow for the correction of misalignment distances.
  • the differences between the central axes of the connector and the mating connector are balanced along two degrees of freedom, so that the connection can be plugged together blindly.
  • the first guiding means is designed as a funnel for receiving an insertion section and the second guiding means as an insertion section for insertion into the funnel - or vice versa.
  • a combination of catch funnel and insertion section can be especially well suited for forming a coarse guide.
  • the collecting funnel tapers from a front end designed to receive the insertion section.
  • the insertion section tapers towards a front end to be inserted into the collecting funnel.
  • a conical taper of the trap funnel and/or the inlet section may be provided.
  • a spherical taper may also be provided.
  • the collecting funnel tapers from a front end designed to receive the insertion section, with at least two different gradients.
  • the insertion section tapers towards a front end to be inserted into the collecting funnel, with at least two different gradients.
  • the conical contour of the catch funnel and/or the insertion section can therefore also be designed in multiple stages in order to increase the precision of the coarse guidance in stages during the assembly of the plug connection.
  • the connector and the mating connector form a fine guide in order 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 Connectors/mother connectors are not coaxially designed, or if the connection can only be plugged together in certain orientations.
  • the fine guidance can therefore be used for radial alignment of the plug connection.
  • the fine guidance system may be designed to have a mechanical coding mechanism. It may also be designed to have a cam-type control mechanism.
  • the mechanical coding can be designed, for example, as a rib-slot pair on the outer and/or inner surfaces of the connector and the mating connector.
  • a mechanical coding system that allows the connector to be inserted into the mating connector only in certain radial orientations can be achieved, in particular, by using ribs of different widths and the slots formed between them.
  • the camber control can be designed in particular as a bayonet connection.
  • the connector arrangement has a magnetic arrangement which is designed to form or support the coarse guidance and/or the fine guidance.
  • the magnetic assembly can contain one, two, three, four, or even more permanent magnets. It can also include magnetic elements that react magnetically under the influence of a permanent magnet, such as iron.
  • the permanent magnets of the magnetic assembly can be located in the connector and/or the mating connector. For example, a ring magnet can be located in the connector and/or a ring magnet in the mating connector.
  • the permanent magnets can be oriented in the connector and/or 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 assist the assembler in the radial and/or horizontal alignment of the connector.
  • the connector can lock into the mating connector when fully connected.
  • a snap-fit connection for example, can be provided for this purpose.
  • a locking mechanism is not strictly necessary.
  • the connection may, for example, be secured solely by the...
  • the weight of one of the assemblies keeps it closed, for example when the insert assembly is inserted into the frame assembly from above or vertically.
  • the connector arrangement can also include further fastening elements and further connectors or mating connectors, which are arranged side by side on the respective assembly, in particular on the frame assembly and the insert assembly.
  • the connector or connector arrangement according to the invention is particularly advantageous for connecting a drive module, which is part of the insert assembly, to a frame assembly of a conveyor belt.
  • the drive module can thus be mounted blindly below the conveyor belt.
  • the invention is particularly advantageous for use in postal distribution centers or logistics centers, for example, for the distribution of parcels, goods, and/or luggage.
  • a slidingly mounted, position-compensating connector or mating connector can advantageously be provided.
  • the connector can have one or more contact elements.
  • the mating connector can have one or more mating contact elements.
  • the connector or mating connector can be coaxial. However, non-coaxial designs of the connector are also possible.
  • the electrical connection consisting of the connector and the mating connector is not limited to a specific connector type, and the invention is particularly suitable for connectors for high-frequency applications.
  • These can be, in particular, connectors of the type PL, BNC, TNC, SMBA (FAKRA), SMA, SMB, SMS, SMC, SMP, BMS, HFM (FAKRA-Mini), H-MTD, BMK, Mini-Coax, or MATE-AX.
  • the connector or connector arrangement according to the invention is suitable for any application within the entire field of electrical engineering.
  • the connector according to the invention can also be advantageously used within a vehicle, particularly a motor vehicle.
  • connection with the connector arrangement can, of course, also be advantageously implemented for the electrical connector or the mating electrical connector – and vice versa. Furthermore, advantages already mentioned in connection with the connector arrangement can also be understood as relating to the electrical connector or the mating electrical connector – and vice versa.
  • the values and parameters described herein include deviations or fluctuations of ⁇ 10% or less, preferably ⁇ 5% or less, more preferably ⁇ 1% or less, and most preferably ⁇ 0.1% or less of the respective named value or parameter, provided that such deviations are not excluded in the practical implementation of the invention.
  • the specification of ranges by initial and final values also includes all those values and fractions that are encompassed by the respective named range, in particular the initial and final values and a respective mean value.
  • Figure 1 shows a connector arrangement 1 according to the invention in a perspective view.
  • Figure 2 Figure 1 shows the connector arrangement in a sectional view in a closed state of the connector.
  • the connector assembly 1 comprises a frame assembly 2 and a slide-in assembly 4 which can be inserted along a mechanical guide 3 of the frame assembly 2.
  • the slide-in assembly 4 can, for example, be a drive module for a conveyor system.
  • the connector assembly 1 also includes a first fastening element 5 mounted on the frame assembly 2 and a second fastening element 6 mounted on the insertion assembly 4.
  • the fastening elements 5 and 6 are shown as metallic angles, but can, in principle, be designed in any desired way.
  • the fastening elements 5 and 6 can also be formed integrally with the frame assembly 2 or the insertion assembly 4.
  • the connector arrangement 1 comprises an electrical connector 7 and a corresponding electrical mating connector 8.
  • Figure 3 shows a detailed view of connector 7 and mating connector 8 of connector assembly 1 of the Figure 1 in a sectional view in a pre-positioned state of the connector.
  • Figure 4 shows a single perspective view.
  • 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 and the mating connector 8 to the respective fastening elements 5 and 6 can be designed such that the connector 7 and the mating connector 8 can be displaced along at least one translational degree of freedom x, y, z.
  • the connector 7 is connected to the first fastening element 5 such that the connector 7 is connected along exactly one first translational degree of freedom x (cf.
  • FIG. 1 The connector 7 and the mating connector 8 are displaceable, with the mating connector 8 being connected to the second fastening element 6 such that the mating connector 8 is displaceable along exactly one second translational degree of freedom y.
  • the connector 7 and the mating connector 8 are also displaceable orthogonally to the path of the mechanical guide 3 and to a third translational degree of freedom z, respectively.
  • the connector 7 and the mating connector 8 are secured in the respective fastening element to prevent tilting and also to prevent rotation.
  • connector 7 is designed as a plug and mating connector 8 as a socket.
  • connector 7 and mating connector 8 can, in principle, be designed in any way.
  • Connector 7 and/or mating connector 8 can each be connected to an electrical cable (not shown). However, connector 7 and/or mating connector 8 can also be directly connected to an electrical circuit, for example, an electrical circuit on a printed circuit board (not shown).
  • the fastening elements 5, 6 each have a recess 9 for the connector 7 and for the mating connector 8, respectively, which in the exemplary embodiment of the Figures 1 to 4
  • the connector housing 10 is slotted and rectangular in shape.
  • both the connector housing 10 and the mating connector housing 11 have corresponding guide grooves 12.
  • Figure 4 As can be seen, the connector housing 10 and the mating connector housing 11 each have two linear guide grooves 12 opposite each other along their outer circumference. This allows the connector 7 and the mating connector 8 to be fixed in the respective fastening element 5, 6 in a rotationally and tilt-proof manner, while still allowing movement along exactly one translational degree of freedom x, y, similar to a linear guide.
  • the front, open end of the recess 9 can be designed to be narrower, allowing the connector 7 or the mating connector 8 to snap into place.
  • a cover element 13 can be provided, which is screwed to the fastening element 5, 6, as is the case with the first fastening element 5 in Figure 1 This is shown as an example.
  • a loss prevention device can also be omitted entirely.
  • the connector 7 is connected to the first fastening element 5 such that the central axis M S of the connector 7 is aligned parallel to the path of the mechanical guide 3.
  • the mating connector 8 is connected to the second fastening element 6 such that the central axis M G of the mating connector 8 is also aligned parallel to the path of the mechanical guide 3.
  • the connector 7 has a first guide element 14 to form a coarse guide together with the mating connector 8, in order to position the connector 7 and the mating connector 8 relative to each other for mating.
  • the mating connector 8 has a corresponding second guide element 15 to form the coarse guide.
  • the coarse guide is designed to displace the connector 7 and the mating connector 8 orthogonally to the path of the mechanical guide 3, in order to ultimately position the connector 7 and the mating connector 8 relative to each other.
  • the first guide element 14 of the connector 7 is designed as an insertion section for insertion into a catch funnel
  • the second guide element 15 of the mating connector 8 is designed as a catch funnel for receiving the insertion section 14.
  • the catch funnel 15 tapers from a front end designed to receive the insertion section 14.
  • the insertion section 14 tapers towards a front end to be inserted into the catch funnel 15.
  • a conical taper is provided for both 9 and 10.
  • Figure 8 shows an example of a spherical variant.
  • Figures 5 to 7 show a second embodiment of a connector arrangement according to the invention 1.
  • Figure 5 shows a perspective view
  • Figure 6 a sectional view showing the respective fastening elements 5, 6 in a pre-positioned state
  • Figure 7 A cross-sectional view of the connector in a closed state.
  • connector 7 and the mating connector 8 according to the first embodiment of the Figures 1 to 4 multi-stranded structures are shown by the Figures 5 to 7 a coaxial variant.
  • the radial orientation of connector 7 relative to mating connector 8 is generally irrelevant during mating. Therefore, a rotation of either connector 7 or mating connector is not necessary.
  • 8 around the central axis M S , M G is generally harmless and does not necessarily have to be, as in the embodiment of the Figures 1 to 4 be blocked.
  • Each connector housing 10 has a round recess 9 and is designed in two parts.
  • the connector housing 10 and the mating connector housing 11 each have an annular groove 16 running around their outer circumference. Sufficient mechanical clearance is provided between the annular groove 16 and the respective fastening element 5, 6 such that at least the connector 7 can move orthogonally to the path of the mechanical guide 3 along the first translational degree of freedom x and along the second translational degree of freedom y. It may be provided that the mating connector 8 can also move along the first translational degree of freedom x and along the second translational degree of freedom y; however, this is not absolutely necessary. It may be sufficient if only the connector 7 or the mating connector 8 can move.
  • the fine guidance can have a mechanical coding, as in Figure 9
  • 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.
  • Ribs 19 and 20 can also have identical widths and spacings, thus supporting (or forming) the coarse guidance through their respective points. Ribs 19 and 20 therefore do not necessarily have to serve the mechanical coding purpose.
  • the coarse guide and/or the fine guide may also include a magnetic arrangement.
  • the magnetic arrangement may comprise one or more permanent magnets 21 (see Figure 2).
  • Figure 10 for example, a permanent magnet ring in connector 7 and/or in the Mating connector 8. This advantageously allows for centering and/or radial orientation of the connector 7 and the mating connector 8.
  • flat contacts in particular can be well suited for forming the contact elements 17 or mating contact elements 18, as shown in Figure 10 illustrated.
  • the contact elements 17 and the mating contact elements 18, on the other hand are designed as plug contacts and corresponding socket contacts. In principle, the invention can be used with any type of contact.
  • the fine guidance can also include a cam control, for example in the form of a bayonet connection.
  • the mating connector housing 11 can have an external groove 22 into which a guide pin 23 of the connector 7 can be inserted to align the connector 7 and/or the mating connector 8 with high precision. This is in Figure 11 hinted at.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steckverbinderanordnung, aufweisend ein an einer Baugruppe montierbares erstes Befestigungselement und einen mit dem ersten Befestigungselement verbundenen elektrischen Steckverbinder.
  • 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 der gattungsgemäßen DE 10 2010 022 987 A1 wird eine elektrische Steckverbindung zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Gerät und einem ortsfesten Basisteil vorgeschlagen. Der Steckverbinder soll mittels mehrerer Befestigungsmittel bzw. Befestigungsschrauben schwimmend an dem Gerät befestigt werden. Hierzu sind die Befestigungsschrauben durch eine übergroße Bohrung in dem Steckverbindergehäuse hindurchgeführt und in einer Befestigungsplatte des Geräts verschraubt. Die EP 0 794 594 A2 betrifft einen ähnlichen Gegenstand und schlägt einen Verbinder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen elektrischen Anschlüssen vor, die in einem Steckerteil und einem Buchsenteil des Verbinders gehalten werden, indem beide Teile mechanisch miteinander verbunden werden. Sowohl das Steckerteil als auch das Buchsenteil des Verbinders sind direkt an festen Strukturen befestigt, anstatt an den Spitzenabschnitten von flexiblen elektrischen Kabeln, die aus dem Inneren der festen Strukturen herausragen. Eines der männlichen und weiblichen Elemente des Verbinders umfasst mindestens einen Führungsstift, der nach vorne vorsteht, während das andere Führungslöcher zum Aufnehmen und Führen des mindestens einen Führungsstifts umfasst. Mindestens eines der männlichen und weiblichen Elemente des Verbinders ist leicht beweglich an der festen Struktur befestigt. Die Realisierung der schwimmenden Befestigung der Steckverbinder ist bei den in den beiden Druckschriften vorgeschlagenen Steckverbindungen allerdings vergleichsweise umständlich gelöst.
  • Zum weiteren technischen Hintergrund sei außerdem noch auf die SU 1 072 159 A1 verwiesen, in der eine elektrische Steckerverbindung vorgeschlagen wird, bestehend aus zwei Teilen, von denen einer in Bezug auf die Verbindungsachse schwimmend ausgeführt ist und eine Zentriervorrichtung enthält, die aus einem Führungselement besteht, in Form eines Zylinders mit einer Auflagefläche und einer abgeschnittenen konischen Hülse, die in einer zylindrischen Öffnung eines feststehenden Stützflansches angebracht ist, wobei die konische Hülse entlang ihrer Achse auf dem Führungselement verschiebbar angebracht ist und durch eine Feder mit ihrer konischen Fläche gegen den Stützflansch gedrückt wird.
  • 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.
  • Die Aufgabe wird für die Steckverbinderanordnung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
  • Die abhängigen Ansprüche und die nachfolgend beschriebenen Merkmale betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.
  • Es ist eine Steckverbinderanordnung gemäß Anspruch 1 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.
  • Erfindungsgemäß weist die Steckverbinderanordnung außerdem ein an einer weiteren Baugruppe montierbares, 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.
  • 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.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, 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. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Befestigungselement eine Ausnehmung für
  • den Steckverbinder aufweist. Zusätzlich ist außerdem vorgesehen, dass ein mit dem Gegensteckverbinder verbundenes zweites Befestigungselement der Steckverbinderanordnung eine Ausnehmung für den Gegensteckverbinder aufweist.
  • Erfindungsgemäß 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.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Steckverbinder mit dem ersten Befestigungselement derart verbunden ist, dass der Steckverbinder entlang eines ersten Translationsfreiheitsgrades verschiebbar ist. Der Gegensteckverbinder ist mit dem zweiten Befestigungselement derart verbunden, 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.
  • 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 (13)

  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), ein an einer weiteren Baugruppe (4, 2) montierbares zweites Befestigungselement (6) und einen mit dem zweiten Befestigungselement (6) verbundenen elektrischen Gegensteckverbinder (8), wobei der Steckverbinder (7) ein erstes Führungsmittel (14) aufweist, um zusammen mit dem elektrischen Gegensteckverbinder (8) eine Grobführung auszubilden, welche den Steckverbinder (7) und den Gegensteckverbinder (8) für ein Zusammenstecken relativ zueinander positioniert, wobei
    - das erste Befestigungselement (5) eine Ausnehmung (9) für den Steckverbinder (7) aufweist, in welcher der Steckverbinder (7) aufgenommen ist, wobei der Steckverbinder (7) mit dem ersten Befestigungselement (5) einzig mittels der Ausnehmung (9) derart verbunden ist, dass der Steckverbinder (7) entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades (x, y, z) verschiebbar ist; und wobei
    - das zweite Befestigungselement (6) eine Ausnehmung (9) für den Gegensteckverbinder (8) aufweist, in welcher der Gegensteckverbinder (8) aufgenommen ist, wobei der Gegensteckverbinder (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) einzig mittels der Ausnehmung (9) derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder (8) entlang wenigstens eines Translationsfreiheitsgrades (x, y, z) verschiebbar ist.
  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) und eine entlang einer mechanischen Führung (3) in die Rahmenbaugruppe (2) einschiebbare Einschubbaugruppe (4) 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
    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.
  5. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 3 oder 4,
    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.
  6. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    der Gegensteckverbinder (8) mit dem zweiten Befestigungselement (6) derart verbunden ist, dass der Gegensteckverbinder (8) entlang genau eines Translationsfreiheitsgrades (x, y) oder entlang genau zweier Translationsfreiheitsgrade (x, y), verschiebbar ist.
  7. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 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 1 bis 9,
    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.
  11. Steckverbinderanordnung (1) nach Anspruch 10,
    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.
  12. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    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.
  13. Steckverbinderanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet , dass
    eine Magnetanordnung vorgesehen ist, um die Grobführung und/oder die Feinführung auszubilden oder zu unterstützen.
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