WO2015014738A1 - Steckverbindung - Google Patents

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WO2015014738A1
WO2015014738A1 PCT/EP2014/066012 EP2014066012W WO2015014738A1 WO 2015014738 A1 WO2015014738 A1 WO 2015014738A1 EP 2014066012 W EP2014066012 W EP 2014066012W WO 2015014738 A1 WO2015014738 A1 WO 2015014738A1
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WO
WIPO (PCT)
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plug
connection
receptacle
support element
component
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/066012
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander GAUGLER
Original Assignee
ATLANTIS Information Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102014006619.3A external-priority patent/DE102014006619A1/de
Application filed by ATLANTIS Information Technology GmbH filed Critical ATLANTIS Information Technology GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/58—Contacts spaced along longitudinal axis of engagement

Definitions

  • the invention relates to a connector according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art also relates to a toy with such a connector.
  • Plug-in connections which have a plug and a receptacle, are used to transmit, for example, power and / or data.
  • the plug is usually firmly connected to a connecting cable or designed to receive a connecting cable. This serves
  • connection cable can be firmly connected to the component, so as to establish a connection between the component and the
  • the locking latch is releasably formed by actuation of an unlocking element or simply during insertion and withdrawal and the individual contacts are adjacent.
  • the contacts may be formed, for example, on one side by contact pins and on the other side by corresponding receiving boxes. However, this is extremely expensive and requires a lot of space across the direction of insertion typically.
  • Terminals with multiple ports for example, for the transmission of data, signals, but also for the transmission of higher power are connected.
  • this typically requires a very wide connector with a large number of individual contacts.
  • this is then very cumbersome for the miniaturized applications and must, for example, when it is performed by a mounting plate for a model railroad or the like, removed and later re-connected with cables, since here usually - depending on the scale - holes on the order of Example 4 mm or 6.5 mm, which do not let such a plug through.
  • narrower plugs are also known, but typically have only one channel or channels arranged side by side only channels for a very low current. Both multiple channels and higher currents require a larger size of the connector, which is undesirable, in particular for the reasons described above.
  • the object of the present invention is now to provide an improved connector according to the preamble of claim 1. According to the invention this object is achieved by a connector with the features in the characterizing part of claim 1.
  • the plug connection can preferably be used in a toy, in particular in a model railway.
  • the connector has at least one memory module, which is provided with software and / or source code, wherein the software and / or the source code for controlling the Transmission of data and / or power between the component and the control or
  • Evaluation unit is formed.
  • the integration of the memory module with software or corresponding source code in the connector it is possible to provide the appropriate software for driving the component via the connector while doing without the integration of software and / or source code in the actual component.
  • the connector with the connection cable which according to a particularly preferred embodiment of the idea with the component, such as a switch, a contact, a signal or the like, can be directly connected, then has in the region of the connector, and particularly preferably in the region of the plug the memory module, via which the entire functionality of the component, so for example a signal or a switch, driven, and / or can be evaluated. In the area of the component, therefore, no corresponding functionality must be provided.
  • the control or evaluation unit have component-specific functionalities. It can be used a universal control or evaluation unit, which is correspondingly flexible.
  • the component in turn can be simple and if necessary also be realized very small. For example, it only requires the consumers or actuators or sensors, as well as contacts or external signals. Their control via the control or evaluation then takes place based on the source code or the software, which is provided in the memory module of the connector.
  • the software and / or the source code comprises a component-specific driver.
  • a component-specific driver allows optimized use of the component in a very simple and efficient way.
  • the component must be plugged into the universal control device only via the plug-in device with the connection cable.
  • Control device carried out the desired control of the component. No data exchange is necessary for this because the driver in the plug-in connection does not first have to be downloaded to the control or evaluation unit so that no additional storage space needs to be kept available. Especially with a large number of different components or a high component variance, as for example on a large
  • the respective driver in the area of the memory module is always immediately available, without, for example, an Internet connection is necessary to the driver on the basis of a
  • Control device can then be very universal and thus flexible
  • Control device or a specially tailored to the components
  • the component can be plugged in as a terminal device and directly
  • the plug has a rectangular cross-section electrically non-conductive support member and a
  • Plug-in direction has a side of the support element. Both in the area of the plug and in the area of the receptacle, there are several interacting electrical contacts.
  • a locking latch is formed so that when inserting and ejecting the plug in the insertion direction, a latching takes place, in particular so that the plug does not have to be turned about or engaged by pressing a locking element or disengaged.
  • the electrical contacts of the plug are formed by a plurality of contact surfaces on the support element, which are arranged spaced apart in the insertion direction.
  • Displacement of the electrical contact surfaces of an arrangement next to one another in an arrangement in the insertion direction one behind the other allows a transversely to the direction of insertion very narrow construction of the plug, which can be easily passed through small holes for example. Nevertheless, can be determined by an appropriate selection and design of the number of
  • the support element is formed of a board, and in the insertion direction a much greater length than transversely to
  • the electrical contact surfaces are formed by applied to the board, in particular printed electrically conductive surfaces, and the electrical contacts in the receptacle are resilient
  • the electrical contacts on the plug are formed from at least two rows of contact surfaces arranged side by side transversely to the plug-in direction.
  • electrical contacts can be doubled without additional space.
  • eight contacts on a small connector with a maximum width of 3.5 - 3.8 mm are easily possible, so that, for example, power for driving a model train and at the same time or alternatively signals, for example, for driving switches, signals or the like, transmitted can be.
  • the latching lock is formed by at least one recess in the support element and at least one corresponding thereto at least partially elastic locking element in the receptacle.
  • Such a configuration which only a recess or, for example, two recesses in the
  • Requires supporting element is particularly efficient because it does not burden the support member with additional components, which would increase the size of the plug.
  • Locking elements arranged, which in the inserted state of
  • the locking element is designed as a part of an insulated cable core arranged perpendicular to the insertion direction and perpendicular to the surface of the support element.
  • a simple cable core with insulation can be introduced.
  • the plug deforms accordingly when it is plugged in, and the cable core subsequently reforms again and locks into the recess.
  • the construction is extremely simple, efficient and cost-effective.
  • the electrical contacts of the plug in the form of the contact surfaces on the support element and the cooperating electrical contacts, in particular spring contacts, the receptacle are arranged in a defined grid, one of the electrical contacts either on the plug or in the receptacle in the insertion direction relative to the grid is less than the length of the electrical contact in the insertion direction.
  • the displacement of the one electrical contact relative to the grid in the plugging direction ensures that, for example, in a comparison of the electrical contacting of a pair of contacts without displaced contact and the pair in which a contact is moved, it can be determined whether the plug is fully inserted is, then both couples make contact or not, then one of the couples would not make contact.
  • the insertion, but also the unplugging of the plug from the receptacle can be easily recognized.
  • the electrical power can be turned off, so that the successively arranged in the plug-in electrical contacts of the plug when pulling no unwanted contact with other electrical contacts of the receptacle, as those who are assigned to get. As a result, it can be prevented, for example, that electrical power is transmitted via a data channel or the like.
  • the arranged differently from the grid electrical contact is formed by one of the contact surfaces on the support member which in the insertion direction by less than, in particular half, length of the contact surface in the insertion direction, in particular in the direction of
  • Length of the plug unnecessarily increase.
  • Print contact surface is the shift by a corresponding print mask also very easy and efficient to produce.
  • the support element has on one side a protruding nose, wherein the receiving box has an insertion opening for the plug, which leaves room for the support member and on its one side protruding nose.
  • This protruding nose with a
  • Corresponding insertion prevents the plug can be inserted the wrong way round, as the nose is an anti-rotation and allows the positionally accurate introduction of the plug into the receptacle as the only possible way of plugging.
  • the nose can also be designed as a stop, so that a targeted stop between the one side of the nose and a corresponding counter-element or on a corresponding mating surface of the receptacle the way by which the plug can be moved into the receptacle, limited accordingly.
  • Plug connection it is further provided that is arranged on the support member of the memory module.
  • the support element in particular in its design as a board, can accommodate the memory module.
  • the nose is formed by a housing which covers the memory module.
  • the nose which on the one hand ensures that the plug in the desired Rotation direction is introduced into the receptacle, can now also be used to form a secure cover housing for the memory module, in which it is safe and reliable from damage, for example, in a slightly oblique insertion of the plug or the like protected. Again, the nose / housing continue to function as a stop.
  • the connector according to the invention can their
  • the particularly preferred application of the connector according to the invention is therefore in the connection of components of a toy with a control device for the
  • Such toys may include various components, such as elements corresponding to the software in the
  • miniaturized worlds are conceivable here, as they occur, for example, in dollhouses, dioramas or, in particular, in the area of model railways.
  • the components can then be corresponding components with a movement and / or illumination as well as switches or sensors, for example the already mentioned turnouts or signals of a model railway, but also lights, for example in houses on a model railway layout
  • Dollhouses or the like Dollhouses or the like. Also, simple sensors used as switches are conceivable, for example, to signal the position of a switch.
  • the component can also be realized as an adapter, which has connections for other components or devices, in particular existing old devices of a model railway.
  • special lighting effects are conceivable, for example the
  • Figure 1 embodiments of connectors according to the invention.
  • Figure 2 is a three-dimensional view of a possible connector according to the invention.
  • Figure 3 is a view similar to Figure 2 in the partially open state under a different angle
  • Figure 4 is a plan view of the one side of a support member of the plug
  • Figure 5 is a plan view of the opposite side of the support member of the plug
  • Figure 6 is a side view of a nose for mounting on the support member of the plug
  • Figure 8 is a view of two electrical contacts of the receptacle; 9 is a side view of the - in the - not shown as such
  • Receptacle plug inserted plug and the functional elements of the receptacle
  • Figure 10 is a view of the receptacle with insertion for the
  • Detect connector 1 By way of a connecting cable 25, the latter in each case connects a component 26 to a control or evaluation unit 30.
  • the structure can be realized, for example, on a model railway, so that the components 26 represent, for example, signals, points or the like. They are connected via the connection cable 25 with a central or decentralized control or evaluation unit 30 of the model railway, for example.
  • connection cable 25 may be formed as a single or preferably multi-core cable.
  • the connecting cable 25 has at one end a plug 2, which can be seen in the illustration of Figure 1 respectively at the left end of the connecting cable 25.
  • This plug 2 is designed such that, as in the upper exemplary embodiment of the connecting cable 25, it can be seen to fit into a corresponding receptacle 3 of the control unit 30 and thus be connected to it for the transmission of data and / or power.
  • the control unit 30 may have a plurality of such receptacle 3, in the embodiment shown here, for example, two pieces. Now it is so that in each case a memory module 17 is arranged in the connector 1, and here in particular in the region of the plug 2.
  • This arranged in the interior of the plug 2 memory module 17 has a software and / or a source code, which is designed to control the transmission of data and / or services to the component 26.
  • a software and / or a source code which is designed to control the transmission of data and / or services to the component 26.
  • this is a component-specific driver or the software includes such a component-specific driver.
  • the connecting cable 25 is firmly connected to the component 26.
  • This structure is particularly simple and can be made very small.
  • the structure can be realized in such a way that the connection cable 25 and the plug 2 easily fit through a small bore, for example in the plate of a model railway, so as to be below the actual
  • the plug 2 which can be used here, can be realized in particular in the form described below.
  • Plug-in device 27 is arranged with a further plug 2.
  • Plug-in device 27 connects the connecting cable 25 releasably connected to the component 26, so here the execution is different than in the above
  • Connector 1 is intended to be used in particular for the application in the field of toys, in particular model railways.
  • the connector 1 according to the invention can also be used in all other areas in which power and / or data must be transmitted.
  • the connector 1 comprises the plug 2, which comes to rest in the receptacle 3 in the inserted state, as can be seen in the illustration of Figure 2.
  • the receptacle 3 is formed of two sub-elements 3.1 and 3.2, which are in particular designed as complementary substantially U-shaped shells, which are simply plugged together during assembly and preferably locked together.
  • the plug 2 itself is in the illustration of Figure 2 is essentially a small part of a support member 4 and a shrink tube 5 can be seen, which surrounds the cable ends connected under it to the support member 4.
  • the entire connector 1 is mounted in the representation of Figure 2 by way of example under a receiving plate 6.
  • the support element 4 is rectangular in cross-section and may preferably be formed from a circuit board. It tapers in the area where it is not plugged into the receptacle 3.
  • 7 tapered portion of the support member 4 are individual pads 8 as a connection option 8 for wires of the connection cable 25, to which the wires not shown here, which are passed through a threading 9, can be soldered.
  • the tapered region 7 is tapered to such an extent that it is not or at least not substantially larger in its outer diameter than the maximum width b of the support element, which is shown below in FIG.
  • the width b of the plug is shown, which is ideally the maximum width or the maximum diameter of the entire structure.
  • the structure will not be higher in height, for example, the nose 1 1 and / or the later aufmonyen shrink tubing 5 than this width, so that a total of a very slender construction arises, which exemplifies the case of application for the model width b of 3.8 mm. It can thus be passed through the typically 4 mm large holes, which are usually the smallest standard in model making, without the need to dismantle the plug 2 and cable.
  • two further pads 8 on the underside of the plug 2 in particular eight individual contact surfaces 13 on the plug. 2
  • contact surfaces 13 are arranged in two rows spaced in the insertion direction S one behind the other and can, as will be explained later, with the
  • the plug 2 also has two holes 14, via which the nose 1 1 can be positioned and fixed accordingly.
  • the plug 2 also has two recesses 15 in the region of its one end, which cooperate with elastic locking elements 16, of which one can be seen in the illustration of Figure 3, and which are shown later in detail in the context of the representation of Figure 6.
  • the ratio L / b is greater than 3, preferably slightly greater than 5.
  • the opposite surface of the plug 2 and the support member 4 can be seen. This side of the surface is already known from the representation of FIG. 3 with the nose 11 mounted on it, which one of the representations of FIG. 6 can be seen once again individually.
  • a memory module 17 can be provided on the support member 4.
  • preferably hollow inside nose of this memory module 17 is covered and is protected from the risk of damage, possible tearing or the like.
  • FIG. 7 Structure of the plug 2 is shown in Figure 7 in three-dimensional form with built-up, but here behind the support member 4 hidden nose 1 1 and attached heat shrink tubing 5 again to recognize.
  • the plug 2 is intended to be introduced into the receptacle 3, not shown, wherein it can be seen that the two recesses 15 each with an elastic locking element 16, which is perpendicular to the insertion direction S and perpendicular to the largest areal extent of the plug 2.
  • These elastic locking elements 16 may in particular be short sections of cable cores, which are provided with an electrical insulation. They are then so flexible by the electrical insulation, that in the insertion direction S in front of the recesses 15 lying end 18 of the support member 14 can be pushed past the elastically deforming cable cores and this engages in the recesses 15 accordingly. This creates a very simple and inexpensive
  • Locking latch which can dispense entirely on specially prepared spring elements or the like.
  • Positioning nose could be designated, for example, color can be configured so as to form a color system together with a color design of the corresponding receptacle 3, in which
  • Receptacle 3 corresponding electronics is clear which terminal has been inserted here.
  • a corresponding driver can be loaded from the memory module 17.
  • the control of the terminal can be done, for example, with appropriate signals, a suitable power or the like.
  • the result is practically a structure in which a plug 2 can be plugged into each receptacle 3 offered, without the user having to worry about whether receptacle 3 and connector 2 are exactly the system requirements that he wanted to connect.
  • the result is a "plug and play" system.
  • the memory module 17 also a certain
  • Functionality are stored, such as logic queries or the like.
  • the memory module 17 on the plug 2 can preferably be read out via some of the resulting electrical contacts during insertion. It is just as possible to use electromagnetic waves
  • Inserting to the rear of the grid deviating contact surface 13 'thus allows the generation of a signal, whether the plug 2 has reached its final position. If the contact produced via the contact surface 13 'is compared, for example, with the obliquely opposite upper front contact surface 13 in the insertion direction S in the illustration of FIG. 7, then this contact surface 13 can always be in contact and the contact surface 13' is not in contact has determined that the insertion process is not completely completed. Conversely, when canceling the contact in the area of the contact surface 13 ', but still existing
  • Connecting cable 25 facing away from the tip could optionally achieve a mechanical coding, which is not shown here.
  • a positive position between the connector 2 and the receptacle 3 would be called without the no insertion signal, because the nose 1 1 in the region of its end 12 does not reach the stop.
  • Coding can be combined in particular with the color system mentioned above.
  • the contact surfaces 13 would then be one
  • connection cable 25 or its cores in particular in the case of a larger conductor cross-section and thus greater thickness, could also be soldered flat, that is to say initially only lying on the support element 4 of the connector 2 on the soldering surfaces 8. This can be relatively large on both sides
  • Solder surfaces 8 are formed, resulting in the use of eyelets or Holes can not be achieved in an optimal way, even if this would of course be conceivable in principle.
  • a relatively small but in particular uncritical loading of the cable in the plugging direction S can be achieved.
  • This effect can be further enhanced by threading the wires of the cable over the threaded hole 9 arranged on the tapered end 7 of the support element 4.
  • the already repeatedly addressed contact blocks 10 of the receptacle 3 are in a three-dimensional view in Figure 8, again with a view - with reference to Figure 2 - from obliquely below, ie from the side on which the plug 2 is inserted, to recognize.
  • two spring contacts 19 can be seen in the illustrated embodiment, which are ideally applied in the form of open ring sections with flat undersides for electrical connection. This can ideally be done with SMD placement machines.
  • the top of the spring contacts 19 is the resilient electrical connection with the corresponding contact surfaces 13 and 13 'on the plug 2.
  • the spring contacts 19 are ideally designed so that they form a rounded V-shape and thus ensures a smooth insertion of the plug 2 as well is like a corresponding pulling the plug 2. So they allow a very good bidirectional sliding. Ideally, the arrangement in groups of two, which are summarized mechanically to the contact block 10 of the receptacle 3, but electrically isolated from each other accordingly.
  • the spring contacts 19 are located with the receiving plate 6 or on the receiving plate 6 conductive structures 20 by investment or a moderate
  • the spring contacts 19 are arranged in the desired grid and only the contact surface 13 'on the plug 2 deviates from the grid for generating the above-described plug signal.
  • the contact blocks 10 are prefabricated, they can be positioned with high manufacturing accuracy, so that even manufacturing tolerances of 0.1 mm or less are easily complied with.
  • Shells 3.1, 3.2 regardless of the receiving plate 6 and the contact blocks 10 of the receptacle 3 made and preferably mated and locked after inserting the contact blocks 10 and the locking elements 16.
  • the two shells 3.1, 3.2 together form the positioning aid and the mechanical guide for the plug 2 in two axes, they form the latching function for the plug 2 and the mechanical end stop for the plug 2 via the locking elements 16
  • the shells 3.1 and 3.2 of the receptacle 3 ideally contain no electrical functionality. They are only for recording and the Functional elements 10, 16 of the plug 2 and are mounted in the final assembled state on the receiving plate 6, which can be done in any desired spatial directions.
  • For mounting positioning marks and locking elements 23 may ideally be provided, which can be seen in Figures 2 and 10.
  • Locking elements 16 are all arranged in the area of the receptacle 3, eliminating the need to install such elements in the region of the plug 2, which makes this even smaller in its necessary final dimensions.
  • FIG. 10 a top view of the mounted receiving box 3 without the receiving plate 6 can be seen.
  • two of the contact springs 19 can be seen.
  • the plug 2 not shown here can be inserted analogously to the representation in Figure 9.
  • Above the first rectangular opening 21 is another rectangular opening 22, which is formed to the passage of the nose 1 1.
  • Opening in particular the rectangular opening 21, have a maximum width of about 4 mm, the opening 22 has a smaller width. This is
  • the remaining four ports can then be used to transfer power or data.
  • multiplexing techniques in particular the so-called Charlieplexing, it is then possible, via these four contact surfaces 13 and 13 'up to 12 off and / or

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Eine Steckverbindung dient zum Übertragen von elektrischer Leistung und/oder Daten. Sie weist einen Stecker und eine Aufnahmedose für den Stecker auf. Der Stecker ist mit einem Verbindungskabel zum Verbinden eines Bauteils mit einer die Aufnahmedose aufweisenden Steuerungs-oder Auswerteeinheit verbunden oder für eine solche Verbindung ausgelegt. In der Steckverbindung ist wenigstens ein Speicherbaustein vorgesehen. Der Speicherbaustein weist Software und/oder Quellcode auf, welche/r zur Steuerung der Übertragung von Daten und/oder Leistung zwischen Bauteil und der Steuerungs-oder Auswerteeinheit ausgebildet ist.

Description

Steckverbindung
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Spielzeug mit einer solchen Steckverbindung.
Steckverbindungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt.
Steckverbindungen, welche einen Stecker und eine Aufnahmedose aufweisen, werden dabei eingesetzt, um beispielsweise Leistung und/oder Daten zu übertragen. Der Stecker ist meist mit einem Verbindungskabel fest verbunden oder zur Aufnahme eines Verbindungskabels ausgelegt. Dieses dient
beispielsweise zum Verbinden eines Bauteils mit einer Steuerungs- oder
Auswerteeinheit. Das Verbindungskabel kann dabei mit dem Bauteil fest verbunden sein, um so eine Verbindung zwischen dem Bauteil und der
Steuerungs- oder Auswerteeinheit zu schaffen. Genauso gut wäre es denkbar, dass das Verbindungskabel über eine weitere Steckverbindung mit dem
entsprechenden Bauteil verbunden ist.
Der Nachteil derartiger Aufbauten liegt nun typischerweise darin, dass für die Steuerungs- oder Auswerteeinheit nicht ersichtlich ist, welches Bauteil
eingesteckt worden ist, und wie eine Übertragung von Daten und/oder Leistung zwischen der Steuerungs- oder Auswerteeinheit und diesem Bauteil konkret auszugestalten ist. Zwar werden zunehmend Aufbauten verwendet, bei denen das Bauteil durch die Steuerungseinrichtung identifizierbar wird. In diesem Fall können dann entsprechende Anweisungen beziehungsweise Treiber zur
Ansteuerung des Bauteils über die Steuerungseinrichtung beschafft,
beispielsweise aus dem Internet heruntergeladen werden. Dies macht jedoch immer eine Datenverbindung notwendig und ist entsprechend zeitaufwändig und komplex. Insbesondere im Bereich der Elektronik und auch im miniaturisierten Bereich der Spielwaren beziehungsweise Modelle ist es dabei üblich, dass Stecker und Aufnahmedose jeweils aus mehreren zusammenwirkenden elektrischen
Kontakten bestehen, und dass der Stecker mit einer Rastverriegelung gegen ein ungewolltes Herausziehen des Steckers gesichert ist. Typischerweise ist die Rastverriegelung dabei durch Betätigung eines Entriegelungselements oder einfach beim Einstecken und Herausziehen lösbar ausgebildet und die einzelnen Kontakte liegen nebeneinander. Die Kontakte können beispielsweise auf der einen Seite durch Kontaktstifte und auf der anderen Seite durch entsprechende Aufnahmedosen ausgebildet sein. Dies ist jedoch außerordentlich aufwändig und erfordert quer zur Steckrichtung typischerweise sehr viel Platz.
Speziell im Bereich der Spielwaren ergibt sich häufiger das Problem, dass
Endgeräte mit mehreren Anschlüssen beispielsweise zur Übertragung von Daten, Signalen, aber auch zur Übertragung von höheren Leistungen verbunden sind. Bei den bisher bekannten Stecksystemen erfordert dies typischerweise einen sehr breiten Stecker mit einer Vielzahl von Einzelkontakten. Dieser ist dann jedoch für die miniaturisierten Anwendungen sehr unhandlich und muss beispielsweise, wenn er durch eine Aufbauplatte für eine Modelleisenbahn oder dergleichen durchgeführt wird, entfernt und später wieder mit Kabeln verbunden werden, da hier normalerweise - je nach Maßstab - Bohrungen in der Größenordnung von zum Beispiel 4 mm oder 6,5 mm vorliegen, welche einen derartigen Stecker nicht hindurch lassen. Schmalere Stecker sind zwar ebenfalls bekannt, weisen aber typischerweise nur einen Kanal oder bei nebeneinander angeordneten Kanälen nur Kanäle für eine sehr geringe Stromstärke auf. Sowohl mehrere Kanäle als auch höhere Stromstärken erfordern eine größere Baugröße des Steckers, welche insbesondere aus den oben beschriebenen Gründen unerwünscht ist.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine verbesserte Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Idee ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Die Steckverbindung kann bevorzugt in einem Spielzeug, insbesondere in einer Modelleisenbahn, eingesetzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbindung mit dem Verbindungskabel zum Verbinden eines Bauteils mit einer Steuerungs- oder Auswerteeinheit ist es vorgesehen, dass die Steckverbindung wenigstens einen Speicherbaustein aufweist, welcher mit Software und/oder Quellcode versehen ist, wobei die Software und/oder der Quellcode zur Steuerung der Übertragung von Daten und/oder Leistung zwischen dem Bauteil und der Steuerungs- oder
Auswerteeinheit ausgebildet ist. Durch die Integration des Speicherbausteins mit Software oder entsprechendem Quellcode in die Steckverbindung wird es möglich, über die Steckverbindung die geeignete Software zum Ansteuern des Bauteils bereitzustellen und dabei gleichzeitig auf eine Integration der Software und/oder des Quellcodes in das eigentliche Bauteil verzichten zu können.
Insbesondere bei miniaturisierten Bauteilen, wie sie beispielsweise im Bereich von Modelleisenbahnen oder Ähnlichem auftreten, ist dies ein erheblicher Vorteil.
Die Steckverbindung mit dem Verbindungskabel, welches gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Idee mit dem Bauteil, beispielsweise einer Weiche, einem Kontakt, einem Signal oder Ähnlichem, direkt verbunden sein kann, weist dann im Bereich der Steckverbindung, und hier besonders bevorzugt im Bereich des Steckers den Speicherbaustein auf, über welchen die gesamte Funktionalität des Bauteils, also beispielsweise eines Signals oder einer Weiche, angesteuert, und/oder ausgewertet werden kann. Im Bereich des Bauteils muss deshalb keine entsprechende Funktionalität vorgehalten werden. Ebenso wenig muss die Steuerungs- oder Auswerteeinheit bauteilspezifische Funktionalitäten aufweisen. Es kann eine universelle Steuerungs- oder Auswerteeinheit eingesetzt werden, die entsprechend flexibel ist. Das Bauteil kann seinerseits einfach und bei Bedarf auch sehr klein realisiert werden. Es benötigt beispielsweise nur die Verbraucher oder Aktuatoren beziehungsweise Sensoren, wie auch Kontakte oder Fremdsignale. Deren Ansteuerung über die Steuerungs- oder Auswerteeinheit erfolgt dann basierend auf dem Quellcode beziehungsweise der Software, welche in dem Speicherbaustein der Steckverbindung vorgesehen ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist es dabei vorgesehen, dass die Software und/oder der Quellcode einen bauteilspezifischen Treiber umfasst. Ein solcher bauteilspezifischer Treiber ermöglicht eine optimierte Verwendung des Bauteils in sehr einfacher und effizienter Art. Das Bauteil muss in die universelle Steuerungseinrichtung lediglich über die Steckvorrichtung mit dem Verbindungskabel eingesteckt werden. Durch den im Speicherbaustein
vorgehaltenen Treiber kann dann außerordentlich einfach durch die
Steuerungseinrichtung die gewünschte Ansteuerung des Bauteils erfolgen. Hierfür ist kein Datenaustausch notwendig, da der Treiber in der Steckverbindung nicht zuerst in die Steuerung- oder Auswerteeinheit heruntergeladen werden muss, sodass kein zusätzlicher Speicherplatz vorgehalten werden muss. Vor allem bei einer großen Anzahl von unterschiedlichen Bauteilen beziehungsweise einer hohen Bauteilvarianz, wie sie beispielsweise auf einer großen
Modelleisenbahnanlage auftreten können, stellt diese einen erheblichen Vorteil zur Vereinfachung der Steuerung dar. Außerdem ist der jeweilige Treiber im Bereich des Speicherbausteins immer sofort verfügbar, ohne dass beispielsweise eine Internetanbindung notwendig ist, um die Treiber anhand einer
Kennungsnummer des Bauteils jedes Mal neu zu beschaffen und/oder zwischen zu speichern.
Vor allem bei sehr kleinen Bauteilen beziehungsweise Bauteilen mit beengten Platzverhältnissen stellt dies einen erheblichen Vorteil dar. Beispielsweise im Bereich einer Modelleisenbahn ist dies entscheidend. Durch die
Steuerungseinrichtung können dann bei sehr universellen und damit flexiblem
Aufbau derselben sehr viele einzelne Bauteile ideal angesteuert werden, da deren Funktionalität in dem Treiber in der Steckverbindung abgelegt ist. Damit ist es nicht nötig, entsprechend viel Speicherplatz im Bereich der
Steuerungseinrichtung oder eine speziell auf die Bauteile abgestimmte
Funktionalität vorzusehen. Die Bedienung wird damit außerordentlich einfach und effizient. Das Bauteil kann als Endgerät einfach eingesteckt und direkt
angesteuert beziehungsweise betrieben werden.
Bei einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Steckverbindung ist es ferner vorgesehen, dass der Stecker ein im Querschnitt rechteckiges elektrisch nicht leitendes Tragelement aufweist und eine
Anschlussmöglichkeit für das mehradrige Verbindungskabel auf der in
Steckrichtung einen Seite des Tragelements hat. Sowohl im Bereich des Steckers als auch im Bereich der Aufnahmedose sind dabei mehrere zusammenwirkende elektrische Kontakte vorhanden. Eine Rastverriegelung ist so ausgebildet, dass beim Ein- und Ausschieben des Steckers in Steckrichtung eine Verrastung erfolgt, insbesondere also so, dass der Stecker nicht etwa gedreht oder durch Betätigung eines Verriegelungselements ein- beziehungsweise ausgerastet werden muss.
Dabei ist es ferner vorgesehen, dass die elektrischen Kontakte des Steckers durch mehrere Kontaktflächen auf dem Tragelement ausgebildet werden, welche in Steckrichtung beabstandet hintereinander angeordnet sind. Eine solche
Verlagerung der elektrischen Kontaktflächen von einer Anordnung nebeneinander in eine Anordnung in Steckrichtung hintereinander ermöglicht einen quer zur Steckrichtung sehr schmalen Aufbau des Steckers, welcher so beispielweise problemlos durch kleine Bohrungen geführt werden kann. Dennoch lässt sich durch eine entsprechende Auswahl und Ausgestaltung der Anzahl der
elektrischen Kontakte eine ausreichende Menge an elektrischen Kontaktierungen beispielsweise zur Übertragung einer Vielzahl von Daten und/oder entsprechend großer Leistungen realisieren. In einer weiteren besonders günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steckverbindung ist es dabei vorgesehen, dass das Tragelement aus einer Platine gebildet ist, und in Steckrichtung eine sehr viel größere Länge als quer zur
Steckrichtung aufweist. Bei der sehr viel größeren Länge im Sinne der Erfindung ist dabei ein Verhältnis von der Länge des Steckers in Steckrichtung, und hier insbesondere eine Länge des später in die Aufnahmedose eingeführten Teils des Steckers in Steckrichtung zur verstehen, welche mindestens um den Faktor 3 oder mehr, insbesondere um den Faktor 5 oder mehr, länger ausgebildet ist, als die maximale Breite der entsprechenden Platine als Tragelement. Bei dieser Ausgestaltung sind die elektrischen Kontaktflächen dabei durch auf die Platine aufgebrachte, insbesondere aufgedruckte elektrisch leitende Flächen ausgebildet, und die elektrischen Kontakte in der Aufnahmedose sind mit federnden
Kontaktelementen ausgebildet. Hierdurch wird beim Einstecken des Steckers in die Aufnahmedose in Steckrichtung eine sichere und zuverlässige Kontaktierung erreicht.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Idee ist es ferner vorgesehen, dass die elektrischen Kontakte auf dem Stecker aus wenigstens zwei quer zur Steckrichtung nebeneinander angeordneten Reihen von Kontaktflächen ausgebildet sind. Eine solche Anordnung von insbesondere zwei nebeneinander angeordneten Reihen von Kontaktflächen, welche dann wiederum gemäß der Erfindung in Steckrichtung hintereinander die einzelnen Kontaktflächen
aufweisen, ist besonders effizient, da hierdurch die Zahl der möglichen
elektrischen Kontakte ohne zusätzlichen Bauraum verdoppelt werden kann. So sind beispielsweise problemlos acht Kontakte auf einem kleinen Stecker mit einer maximalen Breite von 3,5 - 3,8 mm möglich, sodass beispielsweise Leistung zum Ansteuern einer Modellbahn und gleichzeitig oder alternativ dazu Signalen, beispielsweise zum Ansteuern von Weichen, Signale oder dergleichen, übertragen werden können. Es sind dabei immer noch ausreichend Leitungen vorhanden, um auch ein rückwärtsgerichtetes Signal, beispielsweise bei einer Modellbahn ein Bestätigungssignal, dass eine Weiche gestellt wurde, mit zu übertragen. Diese beispielhafte Anwendung ist dabei nur ein bevorzugter Anwendungsfall für die Steckverbindung in dieser Ausgestaltung gemäß der Erfindung, diese kann selbstverständlich auch in jeder anderen Verwendung entsprechend eingesetzt werden.
In einer weiteren sehr günstigen Variante der erfindungsgemäßen
Steckverbindung kann es nun ferner vorgesehen sein, dass die Rastverriegelung durch wenigstens eine Ausnehmung in dem Tragelement und wenigstens ein damit korrespondierendes zumindest teilweise elastisches Verriegelungselement in der Aufnahmedose ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung, welche lediglich eine Ausnehmung oder beispielsweise auch zwei Ausnehmungen in dem
Tragelement erfordert, ist besonders effizient, da sie das Tragelement nicht mit zusätzlichen Bauteilen belastet, was die Größe des Steckers vergrößern würde. Im Bereich der Aufnahmedose, wo typischerweise mehr Platz vorhanden ist, sind dann die korrespondierenden zumindest teilweise elastischen
Verriegelungselemente angeordnet, welche im eingesteckten Zustand des
Steckers in die entsprechenden Ausnehmungen einrasten.
In einer sehr günstigen Weiterbildung dieser Idee kann es dabei vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement als senkrecht zur Steckrichtung und senkrecht zur Fläche des Tragelements angeordnetes Teil einer isolierten Kabelader ausgebildet ist. Anstelle der Verwendung einer denkbaren Feder oder eines Abschnitts eines Federstahlstifts kann insbesondere eine einfache Kabelader mit Isolierung eingebracht werden. Durch die Isolierung ist diese soweit elastisch, dass der Stecker diese beim Einstecken entsprechend verformt und die Kabelader sich anschließend wieder zurückformt und in die Ausnehmung einrastet. Der Aufbau ist außerordentlich einfach, effizient und kostengünstig.
In einer weiteren außerordentlich günstigen Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Steckverbindung ist nun vorgesehen, dass die elektrischen Kontakte des Steckers in Form der Kontaktflächen auf dem Tragelement und die damit zusammenwirkenden elektrischen Kontakte, insbesondere Federkontakte, der Aufnahmedose in einem definierten Raster angeordnet sind, wobei einer der elektrischen Kontakte entweder auf dem Stecker oder in der Aufnahmedose in Steckrichtung gegenüber dem Raster um weniger als die Länge des elektrischen Kontakts in Steckrichtung verschoben angeordnet ist. Eine solche verschobene Anordnung eines einzigen elektrischen Kontakts entweder in der Aufnahmedose oder auf dem Stecker ermöglicht sehr einfach und effizient die Detektierung, ob die Steckverbindung erfolgt ist beziehungsweise der Stecker schon ganz eingeschoben ist, oder noch nicht. Die Verschiebung des einen elektrischen Kontakts gegenüber dem Raster in Steckrichtung sorgt nämlich dafür, das beispielsweise bei einem Vergleich der elektrischen Kontaktierung eines Paars von Kontakten ohne verschobenen Kontakt und des Paars, bei welchem ein Kontakt verschoben ist, festgestellt werden kann, ob der Stecker gänzlich eingeschoben ist, dann geben beide Paare Kontakt oder eben nicht, dann würde eines der Paare keinen Kontakt geben. Somit lässt sich das Einstecken, aber auch das Ausstecken des Steckers aus der Aufnahmedose sehr leicht erkennen. Insbesondere das Erkennen eines Aussteckens des Steckers aus der
Aufnahmedose kann dabei von entscheidendem Vorteil sein, da mit dem
Erkennen des Aussteckens die elektrische Leistung abgeschaltet werden kann, sodass die hintereinander in Steckrichtung angeordneten elektrischen Kontakte des Steckers beim Herausziehen keinen ungewollten Kontakt mit anderen elektrischen Kontakten der Aufnahmedose, als denen die ihnen zugeordnet sind, bekommen. Hierdurch kann beispielsweise verhindert werden, dass elektrische Leistung über einen Datenkanal übertragen wird oder dergleichen.
In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee ist es dabei vorgesehen, dass der vom Raster abweichend angeordnete elektrische Kontakt durch eine der Kontaktflächen auf dem Tragelement ausgebildet wird, welche in Steckrichtung um weniger als die, insbesondere halbe, Länge der Kontaktfläche in Steckrichtung, insbesondere in Richtung der
Anschlussmöglichkeit für das Kabel, verschoben angeordnet ist. Eine solche Verschiebung einer der Kontaktflächen in Richtung des Kabelanschlusses beispielsweise um knapp eine halbe Länge der Kontaktfläche in Steckrichtung, hat sich hinsichtlich der oben beschriebenen Thematik des Detektierens eines Einsteckens und Aussteckens als besonders effizient erwiesen, ohne die
Baulänge des Steckers unnötig zu erhöhen. Bei einer beispielsweise
aufgedruckten Kontaktfläche ist die Verschiebung durch eine entsprechende Druckmaske außerdem sehr leicht und effizient herzustellen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steckverbindung ist es ferner vorgesehen, dass das Tragelement auf einer Seite eine überstehende Nase aufweist, wobei die Aufnahmedose eine Einstecköffnung für den Stecker aufweist, welche Raum für das Tragelement und die auf seiner einen Seite überstehenden Nase lässt. Diese überstehende Nase mit einer
korrespondierenden Einstecköffnung verhindert, dass der Stecker falsch herum eingesteckt werden kann, da die Nase eine Verdrehsicherung darstellt und die positionsgenaue Einführung des Steckers in die Aufnahmedose als einzige mögliche Art des Einsteckens erlaubt. Die Nase kann darüber hinaus als Anschlag ausgebildet sein, sodass ein gezielter Anschlag zwischen der einen Seite der Nase und einem entsprechenden Gegenelement beziehungsweise an einer entsprechenden Gegenfläche der Aufnahmedose den Weg, um welchen der Stecker in die Aufnahmedose bewegt werden kann, entsprechend beschränkt.
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Steckverbindung ist es ferner vorgesehen, dass auf dem Tragelement der Speicherbaustein angeordnet ist. Das Tragelement, insbesondere in seiner Ausgestaltung als Platine, kann den Speicherbaustein aufnehmen.
Bei dieser Ausgestaltung mit dem Speicherbaustein auf dem Tragelement kann es in einer sehr günstigen Ausgestaltung nun ferner vorgesehen sein, dass die Nase durch ein Gehäuse gebildet ist, welches den Speicherbaustein abdeckt. Die Nase, welche einerseits sicherstellt, dass der Stecker in der gewünschten Rotationsrichtung in die Aufnahmedose eingeführt wird, kann nun also zusätzlich eingesetzt werden, um für den Speicherbaustein ein sicherndes Abdeckgehäuse auszubilden, in welchen er sicher und zuverlässig vor Beschädigungen, beispielweise bei einem leicht schrägen Einführen des Steckers oder dergleichen, geschützt ist. Auch hierbei kann die Nase/das Gehäuse weiterhin zusätzlich als Anschlag funktionieren.
Wie bereits erwähnt, kann die erfindungsgemäße Steckverbindung ihre
besonderen Vorteile immer dann ausspielen, wenn eine Vielzahl von
verschiedenen Funktionalitäten durch eine einzige universelle Steuerungseinrichtung ausgeführt werden sollen, und wenn gleichzeitig der Bauraum im Bereich der Bauteile entsprechend begrenzt ist. Die besonders bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Steckverbindung liegt daher im Verbinden von Bauteilen eines Spielzeugs mit einer Steuerungseinrichtung für das
Spielzeug. Derartige Spielzeuge können verschiedene Bauteile umfassen, beispielsweise Elemente, welche entsprechend der Software in der
Steckverbindung angesteuert werden.
Insbesondere sind hier miniaturisierte Welten denkbar, wie sie beispielsweise in Puppenstuben, Dioramen oder insbesondere im Bereich von Modelleisenbahnen auftreten. Die Bauteile können dann entsprechende Bauteile mit einer Bewegung und/oder Beleuchtung sowie Schalter oder Sensoren sein, beispielsweise die bereits angesprochenen Weichen oder Signale einer Modelleisenbahn, jedoch auch Lichter, beispielsweise in Häusern auf einer Modellbahnanlage, in
Puppenstuben oder dgl. Dabei sind auch einfache als Schalter genutzte Sensoren denkbar, um zum Beispiel die Stellung einer Weiche zurückzumelden. Das Bauteil kann auch als Adapter realisiert sein, welcher Anschlüsse für weitere Bauteile oder Geräte, insbesondere vorhanden Altgeräte einer Modelleisenbahn, aufweist. Darüber hinaus sind besondere Lichteffekte denkbar, beispielsweise die
Darstellung von Feuer in einer Modellbahnanlage oder als Lagerfeuer im Bereich einer Modellbahnanlage, eines Dioramas oder dgl. Die komplette Funktionalität für das Bauteil kann dabei in dem Speicherbaustein hinterlegt sein, sodass die Steuerung hinsichtlich Speicherplatz und Aufgaben entlastet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie eine besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Steckverbindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend anhand der Figuren dargestellt sind.
Dabei zeigen:
Figur 1 Ausführungsbeispiele von Steckverbindungen gemäß der Erfindung. Figur 2 eine dreidimensionale Ansicht einer möglichen Steckverbindung gemäß der Erfindung;
Figur 3 eine Darstellung analog Figur 2 im teilweisen geöffneten Zustand unter einem anderen Blickwinkel;
Figur 4 eine Draufsicht auf die eine Seite eines Tragelements des Steckers;
Figur 5 eine Draufsicht auf die gegenüberliegende Seite des Tragelements des Steckers;
Figur 6 eine Seitenansicht einer Nase zur Montage auf dem Tragelement des Steckers;
Figur 7 der Stecker in dreidimensionaler Ansicht zusammen mit zur
edose gehörenden Verriegelungselementen;
Figur 8 eine Ansicht zweier elektrischer Kontakte der Aufnahmedose; Figur 9 eine Seitenansicht des in die - als solche nicht dargestellte -
Aufnahmedose eingesteckten Steckers und der Funktionselemente der Aufnahmedose; und
Figur 10 eine Ansicht der Aufnahmedose mit Einstecköffnung für den
Stecker.
In der Darstellung der Figur 1 sind zwei Ausführungsbeispiele einer
Steckverbindung 1 zu erkennen. Über ein Verbindungskabel 25 verbindet diese dabei jeweils ein Bauteil 26 mit einer Steuerungs- oder Auswerteeinheit 30. Der Aufbau kann beispielsweise auf einer Modelleisenbahn realisiert sein, sodass die Bauteile 26 beispielsweise Signale, Weichen oder Ähnliches darstellen. Sie werden über das Verbindungskabel 25 mit einer beispielsweise zentralen oder auch dezentralen Steuerungs- oder Auswerteeinheit 30 der Modelleisenbahn verbunden.
Das Verbindungskabel 25 kann als ein- oder vorzugsweise mehradriges Kabel ausgebildet sein. Das Verbindungskabel 25 weist an einem Ende einen Stecker 2 auf, welcher in der Darstellung der Figur 1 jeweils an dem linken Ende des Verbindungskabels 25 zu erkennen ist. Dieser Stecker 2 ist so ausgebildet, dass er wie im oberen Ausführungsbeispiel des Verbindungskabels 25 erkennbar in eine entsprechende Aufnahmedose 3 der Steuerungseinheit 30 passt und so mit dieser zur Übertragung von Daten und/oder Leistung verbunden werden kann. Die Steuerungseinheit 30 kann dabei mehrere derartige Aufnahmedosen 3 aufweisen, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise zwei Stück. Nun ist es so, dass in der Steckverbindung 1 , und hier insbesondere im Bereich des Steckers 2 jeweils ein Speicherbaustein 17 angeordnet ist. Dieser im Inneren des Steckers 2 angeordnete Speicherbaustein 17 weist eine Software und/oder einen Quellcode auf, welche zur Steuerung der Übertragung von Daten und/oder Leistungen zu dem Bauteil 26 ausgelegt ist. Insbesondere handelt es sich dabei um einen bauteilspezifischen Treiber beziehungsweise die Software umfasst einen solchen bauteilspezifischen Treiber.
In dem in der Darstellung der Figur 1 oben dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungskabel 25 fest mit dem Bauteil 26 verbunden. Dieser Aufbau ist besonders einfach und lässt sich sehr klein ausführen. Je nach Ausgestaltung des Steckers 2 kann der Aufbau dabei so realisiert sein, dass das Verbindungskabel 25 und der Stecker 2 problemlos durch eine kleine Bohrung beispielsweise in der Platte einer Modelleisenbahn passen, um so unterhalb der eigentlichen
Modelleisenbahn effizient zu der Steuerungs- oder Auswerteeinheit 30 geführt zu werden. Der Stecker 2, welcher hier eingesetzt werden kann, kann insbesondere in unten beschriebener Form realisiert sein.
In der Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der Steckverbindung 1 , in der Darstellung der Figur 1 unten, ist der Aufbau weitgehend derselbe. Auch hier ist eine Aufnahmebuchse 3 für den Stecker 2 vorhanden, welche in der
Darstellung jedoch nicht explizit dargestellt ist. Der einzige Unterschied der Steckverbindung 1 in dem unten dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass an dem dem
Stecker 2 gegenüber liegenden Ende des Verbindungskabels 25 eine
Steckeinrichtung 27 mit einem weiteren Stecker 2 angeordnet ist. Diese
Steckeinrichtung 27 verbindet das Verbindungskabel 25 lösbar mit dem Bauteil 26, hier ist die Ausführung also anders als bei der oben dargestellten
Ausführungsvariante mit fest verdrahteter Verbindung zwischen dem
Verbindungskabel 25 und dem Bauteil 26. Ansonsten entsprechen sich die
Aufbauten. Da in dem Speicherbaustein 17 typischerweise ein bauteilspezifischer Treiber vorhanden ist, ist es vorteilhaft, wenn die Steckeinrichtung 27 so realisiert ist, dass diese eindeutig in das zum jeweiligen bauteilspezifischen Treiber im Speicherbaustein 17 passende Bauteil 26 eingesteckt wird. Hierfür kann insbesondere eine mechanische und/oder optische, beispielsweise durch farbige Kennzeichnung, realisierte Codierung vorgesehen sein, um hier einen
kompatiblen Anschluss einfach zu ermöglichen.
In dem unten dargestellten Ausführungsbeispiel der Steckverbindung 1 wäre es beispielsweise denkbar, für den Stecker 2 einen entsprechend großen Stecker zu verwenden, welcher in der herkömmlichen Art die Pole nebeneinander liegen hat und vergleichsweise viel Bauraum benötigt. Im Bereich der Steuerungs- oder Auswerteeinheit 3 ist dies jedoch in den allermeisten Fällen unkritisch. Dagegen könnte in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Steckeinrichtung 27 in der unten beschriebenen Form der Steckverbindung 1 beziehungsweise des Steckers 2 realisiert sein.
In der Darstellung der Figur 2 ist die Steckverbindung 1 gemäß einer möglichen sehr kompakten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese
Steckverbindung 1 soll dabei insbesondere für die Anwendung im Bereich von Spielwaren, insbesondere von Modellbahnen, eingesetzt werden. Diese
Anwendung ist jedoch rein beispielhaft, die Steckverbindung 1 gemäß der Erfindung kann auch in allen anderen Bereichen, in denen Leistung und/oder Daten übertragen werden müssen, entsprechend genutzt werden.
Die Steckverbindung 1 umfasst den Stecker 2, welcher in der Aufnahmedose 3 im eingesteckten Zustand, wie er in der Darstellung der Figur 2 zu erkennen ist, zu liegen kommt. Die Aufnahmedose 3 ist dabei aus zwei Teilelementen 3.1 und 3.2 ausgebildet, welche insbesondere als komplementäre im Wesentlichen U-förmige Schalen ausgebildet sind, welche bei der Montage einfach zusammengesteckt und vorzugsweise miteinander verrastet werden. Von dem Stecker 2 selbst ist in der Darstellung der Figur 2 im Wesentlichen ein kleiner Teil eines Tragelements 4 sowie ein Schrumpfschlauch 5 zu erkennen, welcher die unter ihm an dem Tragelement 4 angeschlossenen Kabelenden umgibt. Das eigentliche
Verbindungskabel 25, welches in der Darstellung der Figur 2 nach rechts wegführen würde, ist zur Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Die gesamte Steckverbindung 1 ist in der Darstellung der Figur 2 beispielhaft unter einer Aufnahmeplatte 6 montiert.
In der Darstellung der Figur 3 ist der Aufbau mit demontiertem Verbindungskabel 25 und demontiertem Schrumpfschlauch 5 sowie dem demontierten Teilelement 3.2 der Aufnahmedose 3 nochmals dargestellt. Die Ansicht ist diesmal im
Vergleich zur Darstellung von Figur 2 von unten, sodass der Stecker 2 mit seinem Tragelement 4 sehr gut zu erkennen ist. Das Tragelement 4 ist im Querschnitt rechteckig und kann vorzugsweise aus einer Platine ausgebildet werden. Es verjüngt sich in dem Bereich, in dem es nicht in der Aufnahmedose 3 eingesteckt ist. In diesen in der Darstellung der Figur 2 mit 7 bezeichneten verjüngten Bereich des Tragelements 4 befinden sich einzelne Lötflächen 8 als Anschlussmöglichkeit 8 für Adern des Verbindungskabels 25, an welche die hier nicht dargestellten Adern, welche durch eine Fädelöffnung 9 hindurchgeführt werden, festgelötet werden können. Der verjüngte Bereich 7 ist dabei soweit verjüngt, das er Kabel und dem in der Figur 2 erkennbaren aufgesetzten Schrumpfschlauch in seinem Außendurchmesser nicht oder zumindest nicht wesentlich größer ist, als die maximale Breite b des Tragelements, welche nachfolgend in der Darstellung der Figur 3 eingezeichnet ist. In der Darstellung der Figur 3 unterhalb des Steckers 2 und insbesondere in elektrischer Verbindung mit der Aufnahmeplatte 6 befinden sich die elektrischen Kontakte der Aufnahmedose 3 in Kontaktblöcken 10, von welchen hier nur die elektrisch isolierenden Seitenteile gut zu erkennen sind. Auf diese Kontaktblöcke 10 wird jedoch später noch näher eingegangen. Auf dem Tragelement 4 des Steckers 2 ist auf der der zur Aufnahme des Kabels vorgesehenen Seite gegenüberliegenden Seite eine Nase 1 1 zu erkennen, welche an ihrem in Steckrichtung S vorderen Ende, welches in der Darstellung der Figur 3 mit 12 bezeichnet ist, einen Anschlag mit der Aufnahmedose 3 ausbildet und so die Bewegung des Steckers 2 in Steckrichtung S begrenzt. Die elektrischen Kontakte des Steckers 2 sind in der Darstellung der Figur 3 nicht erkennbar, sondern sind korrespondierend mit den Kontaktblöcken 10 der Aufnahmedose 3 auf der in Figur 2 nicht erkennbaren Unterseite des Steckers 2 realisiert.
In der Draufsicht der Figur 4 ist eben diese Unterseite des Steckers 2 dargestellt. Dabei ist auch die Breite b des Steckers eingezeichnet, welche im Idealfall die maximale Breite beziehungsweise der maximale Durchmesser des gesamten Aufbaus ist. Der Aufbau wird auch in der Höhe beispielsweise der Nase 1 1 und/oder des später aufgezogenen Schrumpfschlauchs 5 nicht höher sein als diese Breite, sodass insgesamt ein sehr schlanker Aufbau entsteht, welcher beispielhaft bei dem Anwendungsfall für den Modellbau die Breite b von 3,8 mm aufweist. Er lässt sich damit durch die typischerweise 4 mm großen Bohrungen, welche im Modellbau der üblicherweise kleinste Standard sind, problemlos hindurchführen, ohne dass Stecker 2 und Kabel demontiert werden müssten. Neben zwei weiteren Lötflächen 8 auf der Unterseite des Steckers 2 sind insbesondere acht einzelne Kontaktflächen 13 auf dem Stecker 2
beziehungsweise seinem Tragelement 4 zu erkennen. Diese Kontaktflächen 13 sind dabei in zwei Reihen beabstandet in Steckrichtung S hintereinander angeordnet und können, wie es später noch erläutert wird, mit den
entsprechenden elektrischen Kontakten 10 der Aufnahmedose 3 in Kontakt gebracht werden. Der Stecker 2 weist außerdem zwei Bohrungen 14 auf, über welche die Nase 1 1 entsprechend positioniert und fixiert werden kann. Der Stecker 2 hat außerdem zwei Ausnehmungen 15 im Bereich seines einen Endes, welche mit elastischen Verriegelungselementen 16 zusammenwirken, von welchen in der Darstellung der Figur 3 eines zu erkennen ist, und welche später im Rahmen der Darstellung der Figur 6 nochmals detailliert gezeigt werden.
Ferner ist in der Darstellung der Figur 4 die in die Aufnahmedose 3 einsteckbare Länge L des Steckers 2 gezeigt. Der Stecker ist dabei insbesondere so
ausgeführt, dass das Verhältnis L/b größer als 3, vorzugsweise etwas größer als 5 ist. In der Darstellung der Figur 5 ist die gegenüberliegende Oberfläche des Steckers 2 beziehungsweise des Tragelements 4 zu erkennen. Diese Seite der Oberfläche ist mit aufmontierter Nase 11 , welche ein der Darstellung der Figur 6 nochmals einzeln zu erkennen ist, bereits aus der Darstellung der Figur 3 bekannt. Mit abmontierter Nase 1 1 ist nun zu erkennen, dass unterhalb der vorzugsweise innen hohl ausgeführten Nase 1 1 in einer optionalen Ausgestaltung des Steckers 2 ein Speicherbaustein 17, auf dem Tragelement 4 vorgesehen werden kann. Durch die in diesem Ausführungsfall vorzugsweise innen hohl ausgebildete Nase wird dieser Speicherbaustein 17 abgedeckt und wird so vor der Gefahr einer Beschädigung, eines eventuellen Abreißens oder dergleichen geschützt. Der
Aufbau des Steckers 2 ist in Figur 7 in dreidimensionaler Form mit aufgebauter, hier aber hinter dem Tragelement 4 verborgener Nase 1 1 und aufgesetztem Schrumpfschlauch 5 nochmals zu erkennen. Der Stecker 2 soll dabei in die nicht dargestellte Aufnahmedose 3 eingebracht sein, wobei zu erkennen ist, dass die beiden Ausnehmungen 15 jeweils mit einem elastischen Verriegelungselement 16, welches senkrecht zur Steckrichtung S und senkrecht zur größten flächigen Ausdehnung des Steckers 2 steht. Diese elastischen Verriegelungselemente 16 können insbesondere kurze Abschnitte von Kabeladern sein, welche mit einer elektrischen Isolierung versehen sind. Sie sind durch die elektrische Isolierung dann so flexibel, dass das in Steckrichtung S vor den Ausnehmungen 15 liegende Ende 18 des Tragelements 14 an den sich elastisch verformenden Kabeladern vorbeigeschoben werden kann und diese entsprechend in den Ausnehmungen 15 einrastet. Hierdurch entsteht eine sehr einfache und kostengünstige
Rastverriegelung, welche auf eigens hierfür hergestellte Federelemente oder dergleichen gänzlich verzichten kann.
Die in der Darstellung der Figur 6 erkennbare Nase 1 1 , welche auch als
Positionierungsnase bezeichnet werden könnte, kann beispielsweise farbig ausgestaltet werden, um so mit einer farblichen Gestaltung der entsprechenden Aufnahmedose 3 zusammen ein Farbsystem auszubilden, bei welchem
sichergestellt ist, das der jeweilige Stecker 2 in die richtige Aufnahmedose 3 eingesteckt wird. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch nicht zwingend notwendig, da in dem Speicherbaustein 17, eine entsprechende Information, mit welchem Endgerät der Stecker 2 über die Kabel verbunden ist, hinterlegt sein kann. Nach dem Einstecken in eine beliebige Aufnahmedose 3 kann dann der Inhalt des Speicherbausteins 17 ausgelesen werden, sodass der mit der
Aufnahmedose 3 korrespondierenden Elektronik klar ist, welches Endgerät hier eingesteckt worden ist. Außerdem kann, wie schon oben ausgeführt, ein entsprechender Treiber von dem Speicherbaustein 17 geladen werden.
Dementsprechend kann die Ansteuerung des Endgeräts erfolgen, beispielsweise mit entsprechenden Signalen, einer passenden Leistung oder dergleichen. Es entsteht praktisch ein Aufbau, bei dem in jede angebotene Aufnahmedose 3 ein Stecker 2 eingesteckt werden kann, ohne das der Nutzer sich darum kümmern muss, ob Aufnahmedose 3 und Stecker 2 hinsichtlich der Systemanforderungen genau die sind, die er verbinden wollte. Es entsteht ein„Plug and Play" System. Darüber hinaus könnte in dem Speicherbaustein 17 auch eine gewisse
Funktionalität hinterlegt werden, beispielsweise Logikabfragen oder dergleichen.
Der Speicherbaustein 17 auf dem Stecker 2 kann dabei vorzugsweise über einige der entstehenden elektrischen Kontakte beim Einstecken ausgelesen werden. Genauso gut ist es denkbar, diesen über elektromagnetische Wellen
beispielsweise nach dem RFID-Standard oder mittels NFC (Near Field
Communication) auszulesen oder zu beschreiben. Dazu könnte eine zusätzliche Induktivität auf dem Stecker 2 platziert werden, welche dann ebenfalls durch die idealerweise innen hohl ausgeführte Nase 1 1 entsprechend abgedeckt und damit elektrisch isoliert und gegen Beschädigung gesichert werden könnte. Der Vorteil eines kontaktlosen Schreibens auf dem Speicherbausstein 17 wäre der, dass standardisierte Stecker 2 als Universalstecker montiert und endverpackt werden könnten. Ein Beschreiben, welches beispielsweise das mit dem Stecker 2 verbundene Endgerät entsprechend charakterisiert, könnte dann erst nach der Endmontage, nämlich dem Anbringen des Steckers 2 an das jeweilige Endgerät erfolgen, zum Beispiel vor oder auch nach der Endverpackung. Dies ist dann eine Sache des Herstellers des Endgeräts beziehungsweise desjenigen, der den Stecker 2 an das Endgerät montiert. Damit lässt sich die Herstellung der Stecker 2 als solches deutlich vereinfachen, weil nur noch ein universeller Stecker, welcher dann individuell in seinem Speicherbaustein 17 konfigurierbar ist, vorgehalten werden müsste.
Eine weitere Besonderheit bei dem Stecker 2 beziehungsweise seinen
elektrischen Kontaktflächen 13 ist nun insbesondere in den Figuren 4 und 7 zu erkennen. Eine der Kontaktflächen 13, welche mit 13' bezeichnet ist, ist dabei gegenüber dem Raster der anderen Kontaktflächen 13 etwas in Richtung des verjüngten Endes 7 des Tragelements 4 verschoben ausgebildet. Wie es sich aus der Darstellung der Kontaktblöcke 10 der Aufnahmedose 3 in der Darstellung der Figur 3 bereits erahnen lässt, sind die korrespondierenden elektrischen
Kontaktelemente 19 der Kontaktblöcke 10, deren genauer Aufbau nachfolgend noch näher beschrieben und in Figur 8 zu erkennen ist, dagegen unverändert und halten sich an das vorgegebene Rastermaß. Die in Steckrichtung S beim
Einstecken nach hinten vom Rastermaß abweichende Kontaktfläche 13' erlaubt damit die Generierung eines Signals, ob der Stecker 2 seine Endposition erreicht hat. Wird der über die Kontaktfläche 13' hergestellte Kontakt beispielsweise mit der schräg gegenüberliegenden in Steckrichtung S beim Einstecken vorderen oberen Kontaktfläche 13 in der Darstellung der Figur 7 verglichen, dann kann immer, wenn diese Kontaktfläche 13 bereits Kontakt hat und die Kontaktfläche 13' noch keinen Kontakt hat, festgestellt werden, dass der Einsteckvorgang nicht gänzlich abgeschlossen ist. Im umgekehrten Fall kann beim Abbrechen des Kontakts im Bereich der Kontaktfläche 13', aber bei weiterhin vorhandenem
Kontakt im Bereich einer der anderen Kontaktflächen 13 festgestellt werden, dass der Stecker 2 herausgezogen wird und vermutlich auch weiter herausgezogen werden soll. In diesem Fall kann über die Elektronik beispielsweise die
Leistungsversorgung der elektrischen Kontakte der Kontaktblöcke 10 der
Aufnahmedose 3 entsprechend unterbrochen werden, sodass Leistung, welche beispielsweise über ein in Steckrichtung S beim Einstecken hinten liegendes Kontaktelement 19 der Aufnahmedose 3 übertragen wird, nicht beim Vorbeigleiten auf eine Kontaktfläche 13 trifft, auf welcher diese Leistung
unerwünscht ist. Durch die Form des Steckers 2 an seiner der Aufnahme der Adern des
Verbindungskabels 25 abgewandten Spitze, welche in den Darstellungen der Figuren 4 und 5 mit 18 bezeichnet ist, ließe sich optional eine mechanische Kodierung erzielen, welche hier jedoch nicht dargestellt ist. Dabei würde eine formschlüssige Position zwischen dem Stecker 2 und der Aufnahmedose 3 eingefordert, ohne die kein Einstecksignal erfolgt, weil die Nase 1 1 im Bereich ihres Endes 12 den Anschlag nicht erreicht. Damit müsste selbstverständlich durch die formschlüssige Kontaktierung ein Differenzmaß erzeugt werden, welches größer als das Versatzmaß der in Einsteckrichtung nach hinten versetzen Kontaktfläche 13' zur Generierung des Stecksignals ist. Die mechanische
Kodierung kann insbesondere mit dem oben erwähnten Farbsystem kombiniert werden.
Je nach Anwendungsfall können in dem Stecker 2 auch mehrere Kontaktflächen 13 beispielsweise unlösbar elektrisch miteinander verbunden sein, wodurch höhere Stromstärken, bei den oben beschriebenen Abmessungen bis zu 6 A, erreicht werden können. Die Kontaktflächen 13 wären dann zu einem
gemeinsamen Leitungsanschluss mit höherem Leitungsquerschnitt
zusammengeführt, wodurch auch solche Sicherheitsanforderungen erfüllt werden, die die Parallelschaltung von mehreren Einzeladern mit geringem
Leistungsquerschnitt zum Zwecke der höheren Strombelastbarkeit verbieten.
Generell könnte das Verbindungskabel 25 beziehungsweise seine Adern, insbesondere bei größerem Leitungsquerschnitt und damit größerer Dicke, auch flach, also zunächst nur auf dem Tragelement 4 des Steckers 2 liegend auf die Lötflächen 8 aufgelötet werden. Dadurch können beidseitig relativ große
Lötflächen 8 ausgebildet werden, was sich bei der Verwendung von Ösen oder Löchern nicht in optimaler Weise erreichen lässt, auch wenn dies natürlich prinzipiell denkbar wäre. Durch die in den Figuren 3 bis 5 gezeigte Ausgestaltung der Lötflächen 8 lässt sich eine relativ geringe, insbesondere aber unkritische Belastung des Kabels in Steckrichtung S erreichen. Dieser Effekt kann durch das Einfädeln der Adern des Kabels über das am verjüngten Ende 7 des Tragelements 4 angeordneten Fädelloch 9 weiter verstärkt werden. Eine zusätzliche
Zugentlastung kann damit insbesondere für die vorgesehenen Anwendungen entfallen. Bevor das Kabel abreißen würde, würde die Anordnung von Kabel und Stecker 2 durch einen Zug an dem Kabel soweit belastet, dass typischerweise die elastischen Elemente 16 nachgeben und der Stecker 2 durch das Kabel entsprechend aus der Aufnahmedose 3 gezogen wird. Das System wirkt also, nach dem Überschreiten der Arretierungskraft der elastischen
Verriegelungselemente 16, selbstentlastend. Die bereits mehrfach angesprochenen Kontaktblöcke 10 der Aufnahmedose 3 sind in einer dreidimensionalen Darstellung in Figur 8, wiederum mit einer Ansicht - unter Bezug auf Figur 2 - von schräg unten, also von der Seite, auf der der Stecker 2 eingeschoben wird, zu erkennen. Dabei sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Federkontakte 19 zu erkennen, welche idealerweise in Form offener Ringabschnitte mit flachen Unterseiten zur elektrischen Verbindung aufgebracht werden. Dies kann idealerweise mit SMD-Bestückungsautomaten erfolgen. Die Oberseite der Federkontakte 19 dient der federnden elektrischen Verbindung mit den entsprechenden Kontaktflächen 13 beziehungsweise 13' auf dem Stecker 2. Die Federkontakte 19 sind dafür idealerweise so ausgeführt, dass sie eine abgerundete V-Form ausbilden und damit ein leichtgängiges Einführen des Steckers 2 ebenso gewährleistet ist wie ein entsprechendes Ziehen des Steckers 2. Sie ermöglichen also einen sehr guten bidirektionalen Gleitvorgang. Ideal ist dabei die Anordnung in Zweiergruppen, welche mechanisch zu dem Kontaktblock 10 der Aufnahmedose 3 zusammengefasst, aber elektrisch voneinander entsprechend isoliert sind. Die Federkontakte 19 sind dabei mit der Aufnahmeplatte 6 beziehungsweise auf der Aufnahmeplatte 6 befindlichen leitenden Strukturen 20 durch Anlage beziehungsweise einen moderaten
Anpressdruck verbunden, ohne dass diese durch die Aufnahmeplatte 6 selbst hindurchgeführt sind. Idealerweise sind die Federkontakte 19 dabei in dem gewünschten Raster angeordnet und lediglich die Kontaktfläche 13' auf dem Stecker 2 weicht zur Generierung des oben beschriebenen Stecksignals von diesem Raster ab.
In der Darstellung der Figur 9 ist der eingeschobene Stecker 2 in der
Aufnahmedose 3, welche selbst nicht dargestellt ist, zu erkennen. Zwischen den beiden nicht gezeigten Schalen 3.1 und 3.2 der Aufnahmedose 3 sind dabei die elastischen Verriegelungselemente 16 sowie die Kontaktblöcke 10 mit ihren Federkontakten 19 dargestellt. Nach dem Einstecken des Steckers 2 in die in Figur 9 dargestellte Endposition kommen die Federkontakte 19 mit den entsprechenden Kontaktflächen 13 und 13' in Kontakt, sodass eine Kontaktierung in der gewünschten Art und Weise sichergestellt ist.
Dadurch, dass die Kontaktblöcke 10 vorgefertigt sind, können diese mit hoher Fertigungsgenauigkeit positioniert werden, sodass auch Fertigungstoleranzen von 0,1 mm oder weniger problemlos einzuhalten sind. In idealer Weise kann der mechanische Teil der Aufnahmedose 3 in Form der beiden komplementären
Schalen 3.1 , 3.2 unabhängig von der Aufnahmeplatte 6 und den Kontaktblöcken 10 der Aufnahmedose 3 hergestellt und vorzugsweise zusammengesteckt und nach dem Einlegen der Kontaktblöcke 10 und der Verriegelungselemente 16 verrastet werden. Die beiden Schalen 3.1 , 3.2 bilden dabei gemeinsam die Positionierungshilfe und die mechanische Führung für den Stecker 2 in zwei Achsen, sie bilden über die Verriegelungselemente 16 die Rastfunktion für den Stecker 2 und den mechanischen Endanschlag für den Stecker 2
beziehungsweise die Nase 1 1 aus. Außerdem können sie die optionale
mechanische Kodierung, welche oben beschrieben worden ist, enthalten. Die Schalen 3.1 und 3.2 der Aufnahmedose 3 enthalten dabei in idealer Weise keine elektrische Funktionalität. Sie dienen lediglich der Aufnahme und der Funktionselemente 10, 16 des Steckers 2 und sind im endmontierten Zustand auf die Aufnahmeplatte 6 montiert, was in mehreren beliebigen Raumrichtungen erfolgen kann. Zur Montage können idealerweise Positionierungsmarken und Rastelemente 23 vorgesehen werden, welche in den Figuren 2 und 10 erkennbar sind. Außerdem können Schrauben 24, welche in Figur 1 erkennbar sind, zur
Fixierung auf der Aufnahmeplatte 6 entsprechend eingesetzt werden. Im Prinzip wäre es auch möglich, unter Verzicht auf die Rastelemente die Verbindung lediglich durch Schrauben 24 zu realisieren. Die Konstruktion, wie sie auch insbesondere in der Darstellung der Figur 2 zu erkennen ist, erfordert dabei keine Durchführung der elektrischen Kontaktierung der Kontaktfedern 19 durch die Aufnahmeplatte 6, da diese auf den elektrischen Kontakten 20 entsprechend aufliegen und so beim Einrasten beziehungsweise Festschrauben automatisch kontaktiert werden. Da das federnde Element in Form der Kontaktfedern 19 sowie die elastischen
Verriegelungselemente 16 allesamt im Bereich der Aufnahmedose 3 angeordnet sind, entfällt die Notwendigkeit, derartige Elemente im Bereich des Steckers 2 anzubringen, was diesen noch kleiner in seinen notwendigen Endabmessungen macht.
In der Darstellung der Figur 10 ist nun abschließend eine Draufsicht auf die montierte Aufnahmedose 3 ohne die Aufnahmeplatte 6 zu erkennen. Dabei sind zwei der Kontaktfedern 19 zu erkennen. Über eine erste rechteckige Öffnung lässt sich der hier nicht dargestellte Stecker 2 analog zur Darstellung in Figur 9 einschieben. Oberhalb der ersten rechteckförmigen Öffnung 21 befindet sich eine weitere rechteckförmige Öffnung 22, welche zum Durchlass der Nase 1 1 ausgebildet ist. Durch diesen Aufbau ist in jedem Fall sichergestellt, dass die Nase 1 1 in der Darstellung der Figur 10 nach oben weist, da ansonsten ein Einstecken des Steckers 2 in die Aufnahmedose 3 nicht möglich ist. Hierdurch wird ein versehentliches Verdrehen des Steckers 2 sicher und zuverlässig ausgeschlossen, wie eingangs schon angedeutet. Für das Beispiel im Bereich der Spielzeuge beziehungsweise des Modellbaus ist bereits angegeben worden, dass die Breite b des Steckers 2, beispielhaft für den kleinsten üblichen Standard, bei 3,8 mm liegt. Dementsprechend wird die
Öffnung, insbesondere die rechteckige Öffnung 21 , eine maximale Breite von ca. 4 mm aufweisen, die Öffnung 22 eine geringere Breite. Hierdurch ist
sichergestellt, dass auch bei der Verwendung durch Kinder keine Berührung mit den elektrischen Kontakten, beispielweise durch das Hineinstecken eines Fingers, erfolgen kann. Ein weiterer Vorteil dieser kompakten Bauweise ist der Schutz vor Schmutz, und gerade bei Hobbyanwendungen kritisch, die geringe
Wahrscheinlichkeit, das Leitungen mit Fremdspannungen unbeabsichtigt an die Kontakte gelangen, auch solange kein Stecker 2 in die Aufnahmedose 3 eingeführt ist. Ein zusätzlicher Schutz kann auch durch die vorgeschaltete Aktorik oder Sensorik elektronisch erreicht werden, da beispielsweise immer nur dann eine elektrische Spannung an die Federkontakte 19 herangeführt werden kann, wenn das oben beschriebene Stecksignal erzeugt ist.
Zwischen Stecker 2 und der Aufnahmedose 3 bildet sich im eingesteckten
Zustand nach außen bereits beinahe ein Formschluss aus, wie es aus der
Darstellung der Figuren 2 und 3 erkennbar wird. Hierdurch kann im gesteckten Zustand ausgeschlossen werden, dass gegebenenfalls spannungsführende Teile berührt werden oder dass durch das Eindringen von Fremdmaterialen in diesen sensiblen Bereich Fehlfunktionen oder sicherheitskritische Situationen auftreten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel mit acht Kontaktflächen 13
beziehungsweise 13' im Bereich des Steckers 2 ist es nun möglich,
beispielsweise zwei der Kontakte zur Generierung des Stecksignals zu nutzen und zwei der Kontakte zu nutzen, um mit der Elektronik zu korrespondieren beziehungsweise den Speicherbaustein 17 abzufragen. Die weiteren
verbleibenden vier Anschlüsse können dann zur Übertragung von Leistung oder Daten eingesetzt werden. Durch an sich bekannte Multiplexingtechniken, insbesondere das sogenannte Charlieplexing, ist es dann möglich, über diese vier Kontaktflächen 13 beziehungsweise 13' bis zu 12 Aus- und/oder
Eingangsfunktionen über die eine Steckverbindung 1 und die höchstens vier Adern des Kabels zu realisieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass mit den minimalen Abmessungen des hier beispielhaft gezeigten Steckers 2 eine Vielzahl von Funktionalitäten angesteuert und mit Daten beziehungsweise Leistung versorgt oder Schalter beziehungsweise Sensoren hinsichtlich ihres aktuellen Zustands abgefragt werden können.

Claims

Patentansprüche
1 . Steckverbindung (1) zur Übertragung von elektrischer Leistung und/oder Daten, mit
1 .1 einem Stecker (2), und
1 .2 einer Aufnahmedose (3) für den Stecker (2), wobei
1 .3 der Stecker (2) mit einem Verbindungskabel (25) zum Verbinden eines
Bauteils (26) mit einer die Aufnahmedose (3) aufweisenden Steuerungsoder Auswerteeinheit (30) verbunden oder für eine solche Verbindung ausgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
1 .4 wenigstens ein Speicherbaustein (17) vorgesehen ist, und
1 .5 der Speicherbaustein (17) Software und/oder Quellcode aufweist, welche/-r zur Steuerung der Übertragung von Daten und/oder Leistung zwischen dem Bauteil (26) und der Steuerungs- oder Auswerteeinheit (30)
ausgebildet ist.
2. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Software und/oder der Quellcode einen bauteilspezifischen Treiber umfasst.
3. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherbaustein (17) in dem Stecker (2) angeordnet ist.
4. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verbindungskabel (25) fest mit dem Bauteil (26) verbunden ist.
5. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass an dem, dem Stecker (2) abgewandten Ende des
Verbindungskabels (25) eine Steckeinrichtung (27) zur Verbindung mit dem Bauteil (26) vorgesehen ist.
Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der Stecker (2) ein elektrisch nicht leitendes im Querschnitt rechteckiges Tragelement (4) und eine Anschlussmöglichkeit
(8) für das mehradrig ausgebildete Verbindungskabel (25) auf der in
Steckrichtung einen Seite des Tragelements (4) aufweist, mit mehreren zusammenwirkenden elektrischen Kontakten (10, 19, 13) in dem Stecker (2) und der Aufnahmedose (3), mit einer Rastverriegelung zwischen dem Stecker (2) und der Aufnahmedose (3), welche beim Ein- und Ausschieben des Steckers (2) in Steckrichtung (S) rastet; und mit elektrischen Kontakten des Steckers (2), welche durch mehrere Kontaktflächen (13, 13') auf dem Tragelement (4) ausgebildet sind, und welche in Steckrichtung (S) beabstandet hintereinander angeordnet sind.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (4) aus einer Platine gebildet ist, und in Steckrichtung (S) eine sehr viel größere Länge (L) als eine Breite (b) quer zur Steckrichtung (S) aufweist, wobei die elektrischen Kontaktflächen (13, 13') auf dem
Tragelement (4) durch auf die Platine aufgebrachte, insbesondere aufgedruckte, elektrisch leitende Flächen ausgebildet sind, und wobei insbesondere die elektrischen Kontakte in der Aufnahmedose (3) mit federnden Kontaktelementen (19) ausgebildet sind.
Steckverbindung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte auf dem Stecker (2) aus wenigstens zwei quer zur Steckrichtung (S) nebeneinander angeordneten Reihen von Kontaktflächen (13, 13') ausgebildet sind.
9. Steckverbindung (1) nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung durch wenigstens eine Ausnahme (15) in dem Tragelement (4) und wenigstens ein damit korrespondierendes zumindest teilweise elastisches Verriegelungselement (16) in der Aufnahmedose (3) ausgebildet ist.
10. Steckverbindung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (16) als senkrecht zur Steckrichtung (S) und senkrecht zur Fläche des Tragelements (4) angeordnetes Teil einer isolierten Kabelader ausgebildet ist.
1 1 . Steckverbindung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, durch
gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte des Steckers (2) in Form der Kontaktflächen (13, 13') auf dem Tragelement (4) und die damit zusammenwirkenden elektrischen Kontakte, insbesondere Federkontakte (19), der Aufnahmedose (3) in einem definierten Raster angeordnet sind, wobei einer der elektrischen Kontakte entweder auf dem Stecker (2) oder in der Aufnahmedose (3) in Steckrichtung gegenüber dem Raster um weniger als die Länge des elektrischen Kontakts in Steckrichtung (S) versetzt angeordnet ist.
12. Steckverbindung (1) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der vom Raster abweichend angeordnete elektrische Kontakt durch eine der Kontaktflächen (13') auf dem Tragelement (4) ausgebildet ist, welche in Steckrichtung (S) um weniger als die, insbesondere halbe, Länge der Kontaktfläche (13') in Steckrichtung (S), insbesondere in Richtung der Anschlussmöglichkeit (8) für das Verbindungskabel (25), versetzt angeordnet ist.
13. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass das Tragelement (4) auf einer Seite eine überstehende Nase (11) aufweist, wobei die Aufnahmedose (3) eine
Einstecköffnung (21 , 22) für den Stecker (2) aufweist, welche Raum für das Tragelement (4) und die auf seiner Seite überstehende Nase (1 1) lässt.
14. Steckverbindung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Speicherbaustein (7) auf dem, insbesondere als Platine realisierten, Tragelement (4) angeordnet ist.
15. Steckverbindung (1) nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (1 1) durch ein Gehäuse ausgebildet ist, welches den
Speicherbaustein (7) abdeckt.
16. Spielzeug, bei welchem wenigstens ein Bauteil (2) des Spielzeugs über eine Steckverbindung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer Steuerungs- oder Auswerteeinheit (3) für das Spielzeug verbunden ist.
17. Spielzeug nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch seine Ausführung als Modelleisenbahn.
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