WO2016124525A1 - Steckverbinder - Google Patents

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WO2016124525A1
WO2016124525A1 PCT/EP2016/052038 EP2016052038W WO2016124525A1 WO 2016124525 A1 WO2016124525 A1 WO 2016124525A1 EP 2016052038 W EP2016052038 W EP 2016052038W WO 2016124525 A1 WO2016124525 A1 WO 2016124525A1
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WO
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contact
connector
connecting element
contact element
elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/052038
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Knorr
Original Assignee
Multi-Holding Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2016124525A1 publication Critical patent/WO2016124525A1/de

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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
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/22—Bases, e.g. strip, block, panel
    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2408—Modular blocks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • 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
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances

Definitions

  • the present invention relates to a connector having at least one pole, preferably a plurality of poles, according to the preamble of claim 1.
  • a single-pole or multi-pole plug connector comprises per pole a connecting element extending along a longitudinal axis, a first contact element with an interface for connecting a first external electrically conductive element and a contact opening, in which the connecting element is contact-making with respect to electrical contact between the connecting element and the first contact element is mounted, and a second contact element having an interface for connecting a second external electrically conductive element and a contact opening for receiving said connecting element via a movement along the longitudinal axis, wherein upon engagement of the connecting element in the contact opening, an electrical contact between the connecting element and the second contact element can be produced.
  • the first contact element and / or the connecting element and / or the second contact element are relative to one another by a Starting position displaceable in a contact position.
  • the connecting element via the contact opening in a contact, in particular an electrical contact, with the first contact element and not in electrical contact with the second contact element.
  • the connecting element via the contact opening in the first contact element in electrical contact with the first contact element and via the contact opening of the second contact element in electrical contact with the second contact element, so that an electrical contact between the first contact element and the second contact element can be produced.
  • the connecting element is preferably in electrical contact with the first contact element and not in electrical contact with the second contact element.
  • the contact between the connecting element and the first contact element may be mechanical and not electrical or mechanical and electrical.
  • the connecting element is located in the contact opening of the second contact element, so that the said electrical contact between the connecting element and the second contact element can be produced.
  • the connecting element protrudes in the starting position into the contact opening or through the contact opening.
  • the connecting element is thus received by the contact opening, whereby the said contact is formed.
  • the contact may be direct, so that the connecting element is in physical contact or it may be indirect, so that between the contact opening and the connecting element in the starting position, an air gap is present.
  • only the connecting element is displaceable relative to the fixed contact elements. Both contact elements are then fixed to one another and are not movable relative to one another.
  • the connecting element is the only movable element from the group connecting element, first contact element and second contact element.
  • the connecting element is then mounted as a sliding contact in the first contact element and can be moved relative to the longitudinal axis L to the fixed first contact element. When the contact position is reached, the connecting element then protrudes into the contact opening of the second contact element and an electrical contact between the connecting element and the second contact element is produced there.
  • the second contact element is displaceable relative to the stationary first contact element and to the fixed connection element.
  • the first contact element is fixed to the second contact element. Consequently, the second contact element can be moved to the fixed first contact element and the fixed connection element.
  • first contact element and the connecting element are displaceable relative to the stationary second contact element.
  • the first contact element and the connecting element can be formed fixed or movable to one another sin.
  • the at least one connecting element has a front end and a rear end and a shank region between the front end and the rear end, wherein said electrical contact with the first contact element and the second contact element is produced via the shaft region and wherein the front end is preferably formed as a conical tip.
  • the shank region is preferably cylindrical with a constant diameter.
  • the contact openings in the first and in the second contact element have the same diameter. The diameter of the connecting element is essentially dependent on the current to be transmitted between the first and second Contact element.
  • the shaft region is elongated and has a length which is greater than the length of the contact openings.
  • the length of the connecting element by a factor of greater than 1. 5 is greater than the connecting element.
  • the connecting element may have a front contact area and a rear contact area.
  • An outwardly electrically isolated portion may be provided between the front contact region and the rear contact region, wherein the electrically isolated portion may comprise a coating or may be formed thinner than the contact regions.
  • the electrically insulated section does not interrupt the electrical connection between the front contact area and the rear contact area, but merely isolates the outside of the connecting element with respect to the contact elements.
  • the connecting element is then preferably located with the electrically insulated section in the contact opening, so that no electrical contact between the connecting element and the contact opening can be produced.
  • the two contact areas are in the contact openings of the respective contact elements, in which case an electrical contact is mediated.
  • the connecting element may be formed over the entire surface electrically conductive.
  • the connecting element is designed to be electrically conductive in the regions which protrude into or through the contact openings.
  • the connector further comprises a carrier element and the connecting element or in the case of a multi-pole plug connector a plurality of connecting elements are mounted on this carrier element.
  • the carrier element is preferably made of an electrically insulating material, such as a plastic.
  • a movement can be brought to the connecting element.
  • the connecting element is fixed and exchangeable mounted to the carrier element. During operation, the connecting element can therefore not be moved to the carrier element. For maintenance, the support element can be easily replaced.
  • the connecting element is mounted with its rear end on the carrier element.
  • an electrically insulating housing is arranged per contact element or for a group of contact elements.
  • the said electrically insulating housing surrounds the respective contact element or the group of contact elements, so that it is electrically insulated towards the outside.
  • Said carrier element preferably comprises a guide portion which extends at least to the front end of the connecting element.
  • the guide portion extends beyond the front end of the connecting element.
  • the guide section extends from the region of the carrier element on which the connecting element or elements are mounted.
  • the guide portion comprises a guide surface and the first contact element and / or the second contact element and / or the housing also comprise a guide surface, wherein the support element is movably mounted on the contact element or on the contact elements via the said guide surfaces.
  • the guide portion per connecting element has a groove in which the connecting element is located.
  • the groove can provide the said guide surface.
  • the groove can receive parts of the first contact element or of the second contact element, which extend around the corresponding contact opening.
  • the groove preferably has a U-shaped cross section with respect to the longitudinal axis Cross-section on.
  • the groove preferably extends in such a way that the connecting element lies substantially completely in the groove.
  • the interface of the contact elements is viewed transversely to the longitudinal axis offset from the longitudinal axis or the contact opening is arranged. Consequently, an external electrically conductive element, such as a cable, can also be arranged offset relative to the longitudinal axis or to the axis of movement of the connecting element.
  • the at least one first contact element and the at least one second contact element are each firmly mounted on a support element.
  • a group of first contact elements is mounted on a first support element and a group of second contact elements is mounted on a second support element.
  • the support elements in turn are then stored in a functional structure, such as a vehicle or a machine.
  • the support element preferably has a guideway oriented in the direction of the longitudinal axis, in which, in particular, the carrier element is guided and is mounted movably along the longitudinal axis.
  • the contact elements are movably mounted. According to the first development, the contact elements, in particular via the said housing, are firmly connected to the respective support element.
  • the support element has a receiving portion, wherein the contact element is placed offset from the receiving portion, so that the receiving portion protrudes into the intermediate space between the two contact elements.
  • the cross section of the guide track is preferably larger, so that an inlet zone for the guide section of the carrier element can be created.
  • the connector further comprises an actuator unit, which acts on the connecting element and / or the first contact element and / or the second contact element with a movement along the longitudinal axis.
  • the actuator unit acts on the connecting element and / or the first contact element and / or the second contact element with a movement along the longitudinal axis.
  • a plurality of connecting elements are arranged parallel next to one another and / or one above the other.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multi-pin connector in the
  • Fig. 2 is a perspective view of Figure 1 between the starting position
  • FIG. 3a is a perspective detail view of the connector of Figure 1 in the
  • Fig. 3b is a sectional view of Fig. 3a
  • FIG 4a is a perspective detail view of the connector of Figure 1 between the initial position and the contact position.
  • Fig. 4b is a sectional view of Fig. 4a
  • Fig. 5a is a perspective detail view of the connector of Figure 1 in the
  • Fig. 5b is a sectional view of Fig. 5a.
  • Fig. 6 is a perspective detail view. DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
  • a multi-pin connector 1 is shown.
  • the multi-pin connector 1 serves, for example, the connection of several poles to a vehicle or to a machine. It is made by moving individual elements, an electrical contact between a first contact element 3 and a second contact element 7.
  • a connector 1 is shown, which has a plurality of poles. The connector can also be designed so that only a single pole is present.
  • the plug connector will now be explained in detail with reference to FIGS. 3 a to 5 b.
  • the connector 1 is shown in its initial position.
  • the connector 1 comprises per pole a extending along a longitudinal axis L connecting element 2.
  • the connector 1 per pole comprises a first contact element 3 with an interface 4 for connecting an external electrically conductive element 5, such as a cable, and a contact opening. 6 in which the connecting element 2 is mounted with respect to an electrical contact between the connecting element 2 and the first contact element 3 .
  • a preferably continuous electrical contact between the connecting element 2 and the first contact element 3 is produced.
  • the connecting element 2 may also be designed in such a way that when it is made in the contact opening 6 of the first contact element 3, no electrical contact between the contact opening 6 and contact element 3.
  • the connecting element may have isolated areas.
  • the connector 1 per pole comprises a second contact element 7 with an interface 19 for connecting a second external electrically conductive element 8 and a Contact opening 9 for receiving the said connecting element 2 via a movement along the longitudinal axis L.
  • an electrical contact between the connecting element 2 and the second contact element is produced.
  • the connecting element 2 protrudes into the second contact element 7, an electrical contact between the first contact element 3 and the second contact element 7 is produced.
  • an electrical contact between the first external electrically conductive element 5 and the second external electrically conductive element 8 via the first contact element 3, the connecting element 2 and the second contact element 7 can be produced.
  • the first contact element 3 and the second contact element 7 are arranged fixed. This means that the first contact element 3 and the second contact element 7 can not be displaced relative to each other and are substantially stationary.
  • the connecting element 2 is arranged relative to the first contact element 3 and the second contact element 7 slidably. The connecting element 2 is thus moved in the production of an electrical contact relative to the first contact element 3 and the second contact element 7 from a starting position into a contact position. In the initial position, the connecting element 2 is in electrical contact with the first contact element 3 and is not in electrical contact with the second contact element 3. In the contact position, the connecting element 2 is in the contact opening 6 of the second contact element 7 and there is an electrical contact between the Connecting element 2 and the second contact element 7 made. Furthermore, the connecting element 2 is still in electrical contact with the first contact element 3.
  • the connecting element 2 is in its initial position. In its initial position, the connecting element 2 is in electrical contact via the contact opening 6 with the first contact element 3.
  • a contact blade is preferably arranged in the contact opening 6.
  • the connecting element 2 is displaced along its longitudinal axis L. This is shown in the figure 3 b with the arrow P.
  • the connecting element is between the Starting position and the contact position. Relative to the position shown in FIG. 3 b, it can be well recognized that the connecting element 2 has been further pushed into the intermediate space 24 between the first contact element 3 and the second contact element 7. As before, there is an electrical contact between the connecting element 2 and the first contact element.
  • FIGS. 5a and 5b The contact position is then shown in FIGS. 5a and 5b.
  • the connecting element 2 protrudes into the contact opening 9 of the second contact element 7 and an electrical contact between the connecting element 2 and the second contact element 7 is produced.
  • a contact blade is arranged in the contact opening 9, which mediates the electrical contact between the contact opening 9 and the connecting element 2.
  • an electrical contact between the first contact element 3, the connecting element 2 and the second contact element 7 is provided.
  • the at least one connecting element 2 comprises a front end 10 and a rear end 11. Between the front end 10 and the rear end 11 there is a shaft region 12.
  • the shaft region 12 is cylindrical and has a substantially constant diameter over its entire circumference Length up.
  • the central axis of the cylindrical shaft portion 12 corresponds to the longitudinal axis L.
  • the diameter of the shaft portion may be formed in a region which is in contact position between the first contact element 3 and the second contact element 7, but with a smaller diameter than in the areas which in the contact position in the first contact element 3 and the second contact element 7 protrude.
  • the front end 10 is formed here as a conical tip 13, so that the sliding into the contact opening 9 of the second contact element 7 is favored.
  • the carrier element 14 is used to mount the connecting elements 2 or in the case of a single-pole connector of a connecting element 2.
  • the support element 14 is formed such that it can accommodate a plurality of connecting element 2 side by side and one above the other ,
  • the carrier element 14 has a receiving region 26 on or in which the connecting element 2 is mounted.
  • the connecting element 2 stands with the rear end 11 with the receiving portion 26 in connection.
  • the connection between connecting element 2 and the carrier element 14, in this case between the receiving region 26 and the rear end 11, is such that it is firm, but detachable. As a result, in the event of damage, a single connecting element 2 can be easily replaced.
  • the connecting element 2 can be mounted in the carrier element 14 via a screw connection.
  • FIG 6 a concrete embodiment is shown.
  • the rear end 11 projects through a receiving opening 27.
  • the receiving opening 27 is part of a web.
  • the connecting element 2 is secured with a respective securing element 29, for example with a retaining ring 29.
  • the support member 14 further comprises a guide portion 15.
  • the guide portion 15 extends in the longitudinal direction L along the connecting elements 2.
  • the guide portion 15 extends at least to the front end 10 of the connecting element 2. In the In the embodiment shown, the guide section 15 extends beyond the front end 10 of the connecting element 2.
  • the guide portion 15 comprises in the embodiment shown a plurality of parallel grooves 18 in which the connecting element 2 is located.
  • storage areas 30 are also arranged in the embodiment shown.
  • a first storage area is located near the front end 10 and a second storage area is located near the rear end 11. If a connecting element 2 must be replaced, all parts are moved to the starting position. Subsequently, the Secured element 29 are released and the connecting element 2 can be pulled out against the gap 24.
  • the groove 18 is formed such that parts of the first contact element 3 and parts of the second contact element 7 can also enter into the groove 18. Consequently, the carrier element 14 is guided by the engagement of the first contact element 3 and the second contact element 7 in the groove 18 on the contact elements 3.7 accordingly.
  • the first contact element 3.7 may here have a guide surface 17 and the groove provides a guide surface 16, wherein the support element 14 is movably mounted on the contact element 3, 7 via said guide surfaces 16, 17.
  • the cross-section of the groove 18 is selected such that the connecting element 2 lies substantially completely in the groove 18. Thus, the connecting element 2 is protected with respect to external mechanical influences.
  • the contact elements 3, 7 comprise a housing 20.
  • a housing 20 can be arranged per contact element or it is possible to accommodate a group of contact elements 3, 7 in a single housing 20.
  • each case three contact elements 3, 7 are arranged in a housing 20.
  • Several housings 20 can be connected to each other, so that a plurality of contact elements 3, 7 can be arranged parallel to each other, as shown in the figures.
  • the contact elements 3.7 continue to be firmly connected to a support member 21 in connection.
  • a plurality of support elements 21 are arranged laterally to the contact elements 3, 7.
  • a group of contact elements 3, 7 comprises a left and a right support member 21.
  • the support member 21 comprises in the embodiment shown a guide track 22 in which the support member 14 is movably mounted.
  • the carrier element 14 here has a guide element 31, which engages in the guide track 22.
  • Guide element 31 and guide track 22 are oriented in the direction of the longitudinal axis L.
  • the Guideway 22 of the support member 21, which receives the second contact element 7, in the region of the intermediate space 24 has an inlet section 32.
  • the cross section of the inlet section 32 decreases with increasing distance from the intermediate space 24 and ensures that the guide element 31 of the carrier element 14 can be inserted well into the support element 21 during the movement from the starting position into the contact position.
  • Two adjacent support members may communicate with connecting struts 34.
  • the contact elements 3, 7 are arranged backward. That is, the contact elements 3, 7 are spaced from said end 33. In this way, a particularly good sliding of the guide portion 15 in the guide track 22 of the support member 21, on which the second contact element 7 is mounted, can be achieved.
  • the part of the support element, which protrudes into the intermediate space 34 may be referred to as a receiving portion 23.
  • the connector further comprises, as shown in FIG. 1, an actuator unit 25.
  • the connecting element 2 can be moved along the longitudinal axis L.
  • the actuator element 2 acts directly on the carrier element 14 and thus pushes the connecting element 2 back and forth between the starting position and the contact position.
  • the actuator element 25 may be, for example, a fluidic cylinder.
  • the interfaces 4, 19 on the two contact elements 3, 7 are seen transversely to the longitudinal axis L, offset from the same. As a result, the respective interface 4, 19 is not on the axis of the connecting element 2, which is advantageous in particular when replacing the connecting elements 2.
  • an element, in particular a cable or a busbar or a printed circuit board, are electrically connected.

Landscapes

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

Abstract

Ein einpoliger oder mehrpoliger Steckverbinder (1), umfassend pro Pol ein sich entlang einer Längsachse (L) erstreckendes Verbindungselement (2), ein erstes Kontaktelement (3) mit einer Schnittstelle (4) zum Anschluss eines ersten externen elektrisch leitenden Elementes (5) und einer Kontaktöffnung (6), in welcher das Verbindungselement (2) bezüglich eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungselement (2) und dem ersten Kontaktelement (3) kontaktvermittelnd gelagert ist, und ein zweites Kontaktelement (7) mit einer Schnittstelle (19) zum Anschluss eines zweiten externen elektrisch leitenden Elementes (8) und einer Kontaktöffnung (9) zur Aufnahme des besagten Verbindungselementes (2) über eine Bewegung entlang der Längsachse (L), wobei bei Einragen des Verbindungselements (2) in die Kontaktöffnung (9) ein elektrischer Kontakt zwischen Verbindungselement (2) und dem zweiten Kontaktelement (7) herstellbar ist, wobei das erste Kontaktelement (3) und/oder das Verbindungselement (2) und/oder das zweite Kontaktelement (7) relativ zueinander von einer Ausgangslage in eine Kontaktlage verschiebbar sind.

Description

TITEL
Steckverbinder
TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit mindestens einem Pol, vorzugsweise mit einer Vielzahl von Polen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
STAND DER TECHNIK Aus dem Stand der Technik sind Steckverbinder bekannt geworden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Steckverbinder mit mindestens einem Pol, vorzugsweise mit einer Vielzahl von Polen, anzugeben.
Ein einpoliger oder mehrpoliger Steckverbinder umfasst pro Pol ein sich entlang einer Längsachse erstreckendes Verbindungselement, ein erstes Kontaktelement mit einer Schnittstelle zum Anschluss eines ersten externen elektrisch leitenden Elementes und einer Kontaktöffnung, in welcher das Verbindungselement bezüglich eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Kontaktelement kontaktvermittelnd gelagert ist, und ein zweites Kontaktelement mit einer Schnittstelle zum Anschluss eines zweiten externen elektrisch leitenden Elementes und einer Kontaktöffnung zur Aufnahme des besagten Verbindungselementes über eine Bewegung entlang der Längsachse, wobei bei Einragen des Verbindungselements in die Kontaktöffnung ein elektrischer Kontakt zwischen Verbindungselement und dem zweiten Kontaktelement herstellbar ist. Das erste Kontaktelement und/oder das Verbindungselement und/oder das zweite Kontaktelement sind relativ zueinander von einer Ausgangslage in eine Kontaktlage verschiebbar. In der Ausgangslage ist das Verbindungselement über die Kontaktöffnung in einem Kontakt, insbesondere einem elektrischen Kontakt, mit dem ersten Kontaktelement und nicht in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement. In der Kontaktlage ist das Verbindungselement über die Kontaktöffnung im ersten Kontaktelement in elektrischem Kontakt mit dem ersten Kontaktelement und über die Kontaktöffnung des zweiten Kontaktelementes in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement herstellbar ist. In der Ausgangslage ist das Verbindungselement vorzugsweise in elektrischem Kontakt mit dem ersten Kontaktelement und nicht in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement. Der Kontakt zwischen dem Verbindungselement und dem ersten Kontaktelement kann mechanisch und nicht elektrisch oder mechanisch und elektrisch sein. In der Kontaktlage liegt das Verbindungselement in der Kontaktöffnung des zweiten Kontaktelementes, so dass der besagte elektrische Kontakt zwischen dem Verbindungselement und dem zweiten Kontaktelement herstellbar ist.
Durch das relative Verschieben des zweiten Kontaktelementes und/oder des Verbindungselementes zum ersten feststehenden Kontaktelement kann ein einfacher elektrischer Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktelement über das Verbindungselement hergestellt werden.
Das Verbindungselement ragt in der Ausgangslage in die Kontaktöffnung ein oder durch die Kontaktöffnung hindurch. Das Verbindungselement wird also durch die Kontaktöffnung aufgenommen, wodurch der besagte Kontakt entsteht. Der Kontakt kann dabei direkt sein, so dass das Verbindungselement in physischem Kontakt steht oder er kann indirekt sein, so dass zwischen der Kontaktöffnung und dem Verbindungselement in der Ausgangslage ein Luftspalt vorhanden ist. In einer ersten Weiterbildung ist ausschliesslich das Verbindungselement relativ zu den feststehenden Kontaktelementen verschiebbar. Beide Kontaktelemente stehen dann fest zueinander und sind nicht relativ zueinander bewegbar. Das Verbindungselement ist das einzige bewegbare Element aus der Gruppe Verbindungselement, erstes Kontaktelement und zweites Kontaktelement. Das Verbindungselement ist dann als Gleitkontakt im ersten Kontaktelement gelagert und kann relativ zur Längsachse L zum feststehenden ersten Kontaktelement verschoben werden. Bei Erreichen der Kontaktlage ragt das Verbindungselement dann in die Kontaktöffnung des zweiten Kontaktelementes ein und es wird dort ein elektrischer Kontakt zwischen Verbindungselement und dem zweiten Kontaktelement hergestellt.
In einer zweiten Weiterbildung ist ausschliesslich das zweite Kontaktelement relativ zum feststehenden ersten Kontaktelement und zum feststehenden Verbindungselement verschiebbar. Das erste Kontaktelement steht dabei fest zum zweiten Kontaktelement. Folglich lässt sich das zweite Kontaktelement zum feststehenden ersten Kontaktelement und zum feststehenden Verbindungselement verschieben.
In einer dritten Weiterbildung sind ausschliesslich das erste Kontaktelement und das Verbindungselement relativ zum feststehenden zweiten Kontaktelement verschiebbar. Das erste Kontaktelement und das Verbindungselement können dabei fest oder bewegbar zueinander ausgebildet sin.
Alle Weiterbildungen haben gemeinsam, dass vorzugsweise immer ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktelement und dem Verbindungselement hergestellt ist und dass bei Bedarf, also in der Kontaktlage ein elektrischer Kontakt zwischen dem zweiten Kontaktelement und Verbindungselement hergestellt wird.
Vorzugsweise weist das mindestens eine Verbindungselement ein vorderes Ende und ein hinteres Ende sowie einen Schaftbereich zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende auf, wobei über den Schaftbereich der besagte elektrische Kontakt mit dem ersten Kontaktelement bzw. dem zweiten Kontaktelement hergestellt wird und wobei das vordere Ende vorzugsweise als konische Spitze ausgebildet ist. Der Schaftbereich ist vorzugsweise zylindrisch mit konstantem Durchmesser. Besonders bevorzugt weisen auch die Kontaktöffnungen im ersten und im zweiten Kontaktelement den gleichen Durchmesser auf. Der Durchmesser des Verbindungselementes ist im Wesentlichen abhängig vom zu übertragenen Strom zwischen erstem und zweiten Kontaktelement.
Der Schaftbereich ist länglich und weist eine Länge auf, welche grösser ist als die Länge der Kontaktöffnungen. Vorzugsweise ist die Länge des Verbindungselementes um einen Faktor von grösser als 1. 5 grösser als das Verbindungselement.
Das Verbindungselement kann einen vorderen Kontaktbereich und einen hinteren Kontaktbereich aufweisen. Zwischen dem vorderen Kontaktbereich und dem hinteren Kontaktbereich kann ein nach aussen elektrisch isolierter Abschnitt bereitgestellt sein, wobei der elektrisch isolierte Abschnitt eine Beschichtung umfassen kann oder dünner als die Kontaktbereiche ausgebildet sein kann. Der elektrisch isolierte Abschnitt unterbricht aber nicht die elektrische Verbindung zwischen dem vorderen Kontaktbereich und dem hinteren Kontaktbereich, sondern isoliert lediglich die Aussenseite des Verbindungselementes gegenüber den Kontaktelementen. In der Ausgangslage liegt dann das Verbindungselement vorzugsweise mit dem elektrisch isolierten Abschnitt in der Kontaktöffnung, so dass kein elektrischer Kontakt zwischen dem Verbindungselement und der Kontaktöffnung herstellbar ist. In der Kontaktlage liegen die beiden Kontaktbereiche in den Kontaktöffnungen der jeweiligen Kontaktelemente, wobei dann ein elektrischer Kontakt vermittelt wird.
Alternativerweise kann das Verbindungselement vollflächig elektrisch leitend ausgebildet sein. Insbesondere ist das Verbindungselement in den Bereichen, welche in die Kontaktöffnungen einragen oder durch diese hindurch bewegt werden, elektrisch leitend ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst der Steckverbinder weiter ein Trägerelement und das Verbindungselement bzw. bei einem mehrpoligen Steckverbinder mehrere Verbindungselemente sind an diesem Trägerelement gelagert. Das Trägerelement ist vorzugweise aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise einem Kunststoff hergestellt. Über das Trägerelement kann eine Bewegung auf das Verbindungselement gebracht werden. Das Verbindungselement ist fest und austauschbar zum Trägerelement gelagert. Im Betrieb kann das Verbindungselement also nicht zum Trägerelement bewegt werden. Für den Wartungsfall kann das Trägerelement einfach ausgetauscht werden. Vorzugsweise ist das Verbindungselement mit seinem hinteren Ende am Trägerelement gelagert.
Vorzugsweise ist pro Kontaktelement oder für eine Gruppe von Kontaktelementen ein elektrisch isolierendes Gehäuse angeordnet ist. Das besagte elektrisch isolierende Gehäuse umgibt das jeweilige Kontaktelement oder die Gruppe von Kontaktelementen, so dass dieses nach aussen hin elektrisch isoliert ist.
Das besagte Trägerelement umfasst vorzugsweise einen Führungsabschnitt, welcher sich mindestens bis zum vorderen Ende des Verbindungselementes erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der Führungsabschnitt über das vordere Ende des Verbindungselementes hinaus.
Der Führungsabschnitt erstreckt sich von dem Bereich des Trägerelementes, an welchem das bzw. die Verbindungselemente gelagert sind.
Vorzugsweise umfasst der Führungsabschnitt eine Führungsfläche und das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement und/oder deren Gehäuse umfassen ebenfalls eine Führungsfläche, wobei über die besagten Führungsflächen das Trägerelement am Kontaktelement bzw. an den Kontaktelementen bewegbar gelagert ist.
Vorzugsweise weist der Führungsabschnitt pro Verbindungselement eine Nute auf, in welcher das Verbindungselement liegt.
Die Nute kann dabei die besagte Führungsfläche bereitstellen. Die Nute kann dabei Teile des ersten Kontaktelementes bzw. des zweiten Kontaktelementes, welche sich um die entsprechende Kontaktöffnung herum erstrecken aufnehmen.
Die Nute weist im Querschnitt zur Längsachse gesehen vorzugsweise einen u-förmigen Querschnitt auf. Bezüglich des Querschnittes gesehen erstreckt sich die Nute vorzugsweise derart, dass das Verbindungselement im Wesentlichen vollständig in der Nute liegt. Hierdurch wird es gut von dem Trägerelement bezüglich unerwünschten äusseren mechanischen Einflüssen geschützt.
Vorzugsweise ist die Schnittstelle der Kontaktelemente quer zur Längsachse gesehen versetzt von der Längsachse bzw. der Kontaktöffnung angeordnet ist. Folglich kann ein externes elektrisch leitendes Element, wie beispielsweise ein Kabel, ebenfalls versetzt zur Längsachse bzw. zur Achse der Bewegung des Verbindungselementes angeordnet werden.
Vorzugsweise sind das mindestens eine erste Kontaktelement und das mindestens eine zweite Kontaktelement jeweils auf einem Supportelement fest gelagert ist. Besonders bevorzugt ist eine Gruppe von ersten Kontaktelementen auf einem ersten Supportelement und eine Gruppe von zweiten Kontaktelementen auf einem zweiten Supportelement gelagert. Die Supportelemente ihrerseits sind dann in einer Funktionsstruktur, wie beispielsweise einem Fahrzeug oder einer Maschine gelagert.
Vorzugsweise weist das Supportelement eine in Richtung der Längsachse orientierte Führungsbahn auf, in welcher insbesondere das Trägerelement geführt ist und entlang der Längsachse bewegbar gelagert ist.
In der Führungsbahn können aber auch, je nach Weiterbildung, die Kontaktelemente bewegbar gelagert werden. Gemäss der ersten Weiterbildung stehen die Kontaktelement, insbesondere über die besagten Gehäuse, fest mit dem jeweiligen Supportelement in Verbindung.
Besonders bevorzugt weist das Supportelement einen Aufnahmeabschnitt auf, wobei das Kontaktelement versetzt vom Aufnahmeabschnitt platziert ist, so dass der Aufnahmeabschnitt in den Zwischenraum zwischen den beiden Kontaktelementen einragt.
Im Bereich des Aufnahmeabschnittes ist der Querschnitt der Führungsbahn vorzugsweise grösser, so dass eine Einlaufzone für den Führungsabschnitt des Trägerelementes geschaffen werden kann.
Besonders bevorzugt umfasst der Steckverbinder weiter eine Aktuatoreinheit, welche das Verbindungselement und/oder das erste Kontaktelement und/oder das zweite Kontaktelement mit einer Bewegung entlang der Längsachse beaufschlagt. Mit der Aktuatoreinheit können die entsprechenden Teile also von der Ausgangslage in die Kontaktlage und umgekehrt bewegt werden.
Besonders bevorzugt sind mehrere Verbindungselemente parallel nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mehrpoligen Steckverbinders in der
Ausgangslage;
Fig. 2 die perspektivische Ansicht nach Figur 1 zwischen Ausgangslage und
Kontaktlage;
Fig. 3a eine perspektivische Detailansicht des Steckverbinders nach Figur 1 in der
Ausgangslage;
Fig. 3b eine Schnittdarstellung der Fig. 3a
Fig. 4a eine perspektivische Detailansicht des Steckverbinders nach Figur 1 zwischen der Ausgangslage und der Kontaktlage;
Fig. 4b eine Schnittdarstellung der Fig. 4a
Fig. 5a eine perspektivische Detailansicht des Steckverbinders nach Figur 1 in der
Kontaktlage;
Fig. 5b eine Schnittdarstellung der Fig. 5a; und
Fig. 6 eine perspektivische Detailansicht. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Figuren 1 und 2 wird ein mehrpoliger Steckverbinder 1 gezeigt. Der mehrpolige Steckverbinder 1 dient beispielsweise der Verbindung von mehreren Polen an einem Fahrzeug oder an einer Maschine. Es wird dabei durch Verschieben von einzelnen Elementen ein elektrischer Kontakt zwischen einem ersten Kontaktelement 3 und einem zweiten Kontaktelement 7 hergestellt. In den Figuren wird ein Steckverbinder 1 gezeigt, welcher eine Vielzahl von Polen aufweist. Der Steckverbinder kann aber auch so ausgebildet werden, dass nur ein einziger Pol vorhanden ist.
Anhand der Figuren 3 a bis 5b wird nun der Steckverbinder im Detail erläutert.
In der Figur 3 a wird der Steckverbinder 1 in seiner Ausgangslage gezeigt. Der Steckverbinder 1 umfasst pro Pol ein sich entlang einer Längsachse L erstreckendes Verbindungselement 2. Des Weiteren umfasst der Steckverbinder 1 pro Pol ein erstes Kontaktelement 3 mit einer Schnittstelle 4 zum Anschluss eines externen elektrisch leitenden Elementes 5, wie beispielsweise einem Kabel, und einer Kontaktöffnung 6, in welcher das Verbindungselement 2 bezüglich eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungselement 2 und dem ersten Kontaktelement 3 kontaktvermittelnd und bewegbar gelagert ist. Über die Lagerung des Verbindungselementes 2 in der Kontaktöffnung 6 des ersten Kontaktelementes 3 wird ein vorzugsweise ständiger elektrischer Kontakt zwischen dem Verbindungselement 2 und dem ersten Kontaktelement 3 hergestellt. Alternativerweise kann in der Ausgangslage das Verbindungselement 2 auch derart ausgebildet sein, dass wenn dieses in der Kontaktöffnung 6 des ersten Kontaktelementes 3 kein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktöffnung 6 und Kontaktelement 3 hergestellt wird. Hierzu kann das Verbindungselement isolierte Bereiche aufweisen. Des Weiteren umfasst der Steckverbinder 1 pro Pol ein zweites Kontaktelement 7 mit einer Schnittstelle 19 zum Anschluss eines zweiten externen elektrisch leitenden Elementes 8 und einer Kontaktöffnung 9 zur Aufnahme des besagten Verbindungselementes 2 über eine Bewegung entlang der Längsachse L. Bei Einragung des Verbindungselementes 2 in die Kontaktöffnung 9 wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Verbindungselement 2 und dem zweiten Kontaktelement hergestellt. Ragt also das Verbindungselement 2 in das zweite Kontaktelement 7 ein wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktelement 3 und dem zweiten Kontaktelement 7 hergestellt. Somit kann eine elektrischer Kontakt zwischen dem ersten externen elektrisch leitenden Element 5 und dem zweiten externen elektrisch leitenden Element 8 über das erste Kontaktelement 3, das Verbindungselement 2 und das zweite Kontaktelement 7 hergestellt werden.
In der gezeigten Ausführungsform sind das erste Kontaktelement 3 und das zweite Kontaktelement 7 feststehend angeordnet. Das heisst, dass das erste Kontaktelement 3 und das zweite Kontaktelement 7 lassen sich nicht relativ zueinander verschieben und stehen im Wesentlichen ortsfest. Das Verbindungselement 2 ist relativ zum ersten Kontaktelement 3 und zum zweiten Kontaktelement 7 verschiebbar angeordnet. Das Verbindungselement 2 wird also bei der Herstellung eines elektrischen Kontaktes relativ zum ersten Kontaktelement 3 und zum zweiten Kontaktelement 7 von einer Ausgangslage in eine Kontaktlage verschoben. In der Ausgangslage steht das Verbindungselement 2 in elektrischem Kontakt mit dem ersten Kontaktelement 3 und ist nicht in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement 3. In der Kontaktlage liegt das Verbindungselement 2 in der Kontaktöffnung 6 des zweiten Kontaktelementes 7 und es wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Verbindungselement 2 und dem zweiten Kontaktelement 7 hergestellt. Weiterhin ist das Verbindungselement 2 immer noch im elektrischen Kontakt mit dem ersten Kontaktelement 3.
In den Figuren 3a und 3 b liegt das Verbindungselement 2 in seiner Ausgangslage. In seiner Ausgangslage steht das Verbindungselement 2 in elektrischem Kontakt über die Kontaktöffnung 6 mit dem ersten Kontaktelement 3. Hierfür ist in der Kontaktöffnung 6 vorzugsweise eine Kontaktlamelle angeordnet. Bei einer Bewegung des Verbindungselementes 2 in seine Kontaktlage wird das Verbindungselement 2 entlang seiner Längsachse L verschoben. Dies wir in der Figur 3 b mit dem Pfeil P dargestellt.
In den Figuren 4a und 4b befindet sich das Verbindungselement zwischen der Ausgangslage und der Kontaktlage. Relativ zu in der Figur 3 b gezeigten Position kann gut erkannt werden, dass das Verbindungselement 2 weiter in den Zwischenraum 24 zwischen den ersten Kontaktelement 3 und dem zweiten Kontaktelement 7 hineingeschoben worden ist. Nach wie vor besteht ein elektrischer Kontakt zwischen dem Verbindungselement 2 und dem ersten Kontaktelement 3.
In den Figuren 5a und 5b wird sodann die Kontaktlage gezeigt. Hier ragt das Verbindungselement 2 in die Kontaktöffnung 9 des zweiten Kontaktelementes 7 ein und es wird ein elektrischer Kontakt zwischen dem Verbindungselement 2 und dem zweiten Kontaktelement 7 hergestellt. Vorzugsweis ist in der Kontaktöffnung 9 eine Kontaktlamelle angeordnet, welche den elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktöffnung 9 und dem Verbindungselement 2 vermittelt. Es wird also ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktelement 3, dem Verbindungselement 2 und dem zweiten Kontaktelement 7 bereitgestellt.
Die Verschiebung von der Kontaktlage in die Ausgangslage erfolgt in umgekehrte Richtung.
Anhand der Figuren 4a und 4b werden weitere Merkmale des Steckverbinders 1 genauer erläutert.
Das mindestens eine Verbindungselement 2 umfasst in der gezeigten Ausführungsform ein vorderes Ende 10 und ein hinteres Ende 11. Zwischen dem vorderen Ende 10 und dem hinteren Ende 11 liegt ein Schaftbereich 12. Der Schaftbereichl2 ist zylindrisch ausgebildet und weist im Wesentlichen einen konstanten Durchmesser über seine gesamte Länge auf. Die Mittelachse des zylindrischen Schaftbereiches 12 entspricht dabei der Längsachse L. Der Durchmesser des Schaftbereiches kann in einem Bereich, welcher in Kontaktlage zwischen dem ersten Kontaktelement 3 und dem zweiten Kontaktelement 7 liegt, aber mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet sein, als bei den Bereichen, die in der Kontaktlage in das erste Kontaktelement 3 und das zweiten Kontaktelement 7 einragen.
Das vordere Ende 10 ist hier als konische Spitze 13 ausgebildet, so dass das Eingleiten in die Kontaktöffnung 9 des zweiten Kontaktelementes 7 begünstigt wird. Weiter umfasst der Steckverbinder 1 ein Trägerelement 14. Das Trägerelement 14 dient der Lagerung der Verbindungselemente 2 bzw. im Fall eines einpoligen Steckverbinders eines Verbindungselementes 2. In der gezeigten Ausführungsform ist das Trägerelement 14 derart ausgebildet, dass dieses mehrere Verbindungselement 2 nebeneinander und übereinander aufnehmen kann.
Das Trägerelement 14 weist einen Aufnahmebereich 26 auf, an bzw. in welchem das Verbindungselement 2 gelagert ist. Das Verbindungselement 2 steht dabei mit dem hinteren Ende 11 mit dem Aufnahmebereich 26 in Verbindung. Die Verbindung zwischen Verbindungselement 2 und dem Trägerelement 14, hier also zwischen dem Aufnahmebereich 26 und dem hinteren Ende 11, ist derart, dass diese fest, aber lösbar ist. Hierdurch kann im Falle einer Beschädigung ein einzelnes Verbindungselement 2 einfach ausgetauscht werden. Beispielsweise kann das Verbindungselement 2 über eine Schraubverbindung im Trägerelement 14 gelagert werden. In der Figur 6 wird einen konkrete Ausführung gezeigt. Hier ragt das hintere Ende 11 durch eine Aufnahmeöffnung 27 hindurch. Die Aufnahmeöffnung 27 ist dabei Teil eines Steges. Links und rechts des Steges 28 wird das Verbindungselement 2 mit je einem Sicherungselement 29, beispielsweise mit einem Sicherungsring 29 gesichert.
Wie in den Figuren 4a und 4b erkannt werden kann, umfasst das Trägerelement 14 weiterhin einen Führungsabschnitt 15. Der Führungsabschnitt 15 erstreckt sich in Längsrichtung L entlang der Verbindungselemente 2. Der Führungsabschnitt 15 erstreckt sich mindestens bis zum vorderen Ende 10 des Verbindungselementes 2. In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der Führungsabschnitt 15 über das vordere Ende 10 des Verbindungselementes 2 hinaus.
Der Führungsabschnitt 15 umfasst in der gezeigten Ausführungsform eine Vielzahl von parallel angeordneten Nuten 18, in welchen das Verbindungselement 2 liegt. In der Nute 18 sind in der gezeigten Ausführungsform zudem Lagerbereiche 30 angeordnet. Ein erster Lagerbereich befindet sich nahe des vorderen Endes 10 und ein zweiter Lagerbereich befindet sich nahe des hinteren Endes 11. Sofern ein Verbindungselement 2 ausgetauscht werde muss, werden alle Teile in die Ausgangslage bewegt. Anschliessend kann das Sicherungselement 29 gelöst werden und das Verbindungselement 2 kann gegen den Zwischenraum 24 herausgezogen werden.
Die Nute 18 ist derart ausgebildet, dass Teile des ersten Kontaktelementes 3 und Teile des zweiten Kontaktelementes 7 ebenfalls in die Nute 18 eintragen können. Folglich ist das Trägerelement 14 durch das Einragen des ersten Kontaktelementes 3 und des zweiten Kontaktelementes 7 in die Nute 18 an den Kontaktelementen 3,7 entsprechend geführt. Mit anderen Worten gesagt heisst es, dass das erste Kontaktelement 3,7 hier eine Führungsfläche 17 aufweisen kann und die Nute eine Führungsfläche 16 bereitstellt, wobei über besagte Führungsflächen 16, 17 das Trägerelement 14 am Kontaktelement 3,7 bewegbar gelagert ist.
Der Querschnitt der Nute 18 ist derart gewählt, dass das Verbindungselement 2 im Wesentlichen vollständig in der Nute 18 liegt. Somit wird das Verbindungselement 2 bezüglich äusserer mechanischer Einflüsse geschützt.
Weiter umfassen die Kontaktelemente 3,7 ein Gehäuse 20. Dabei kann pro Kontaktelement ein Gehäuse 20 angeordnet werden oder es ist möglich, eine Gruppe von Kontaktelementen 3, 7 in einem einzigen Gehäuse 20 unterzubringen.
Im vorliegenden Fall sind jeweils drei Kontaktelemente 3,7 in einem Gehäuse 20 angeordnet. Mehrere Gehäuse 20 lassen sich dabei miteinander verbinden, so dass mehrere Kontaktelemente 3, 7 parallel zueinander angeordnet werden können, so wie dies in den Figuren gezeigt wird.
Die Kontaktelemente 3,7 stehen weiterhin mit einen Supportelement 21 fest in Verbindung. In der gezeigten Ausführungsform sind mehrere Supportelemente 21 seitlich zu den Kontaktelementen 3, 7 angeordnet. Jeweils eine Gruppe von Kontaktelementen 3, 7 umfasst ein linkes und ein rechtes Supportelement 21. Das Supportelement 21 umfasst in der gezeigten Ausführungsform eine Führungsbahn 22, in welcher das Trägerelement 14 bewegbar gelagert ist. Das Trägerelement 14 weist hier ein Führungselement 31 auf, welches in die Führungsbahn 22 eingreift. Führungselement 31 und Führungsbahn 22 sind in Richtung der Längsachse L orientiert. In der Figur 4 b kann gut erkannt werden, dass die Führungsbahn 22 des Supportelementes 21, welches das zweite Kontaktelement 7 aufnimmt, im Bereich des Zwischenraums 24 einen Einlaufabschnitt 32 aufweist. Der Querschnitt des Einlaufabschnittes 32 verkleinert sich mit zunehmendem Abstand vom Zwischenraum 24 und sorgt dafür, dass das Führungselement 31 des Trägerelementes 14 bei der Bewegung von der Ausgangslage in die Kontaktlage gut in das Supportelement 21 eingeschoben werden kann.
Zwei benachbarte Supportelemente können mit Verbindungsstreben 34 miteinander in Verbindung stehen.
Bezüglich des dem Zwischenraum 24 zugewandten Endes 33 des Supportelementes 21 sind die Kontaktelemente 3, 7 rückversetzt angeordnet. Das heisst, die Kontaktelemente 3, 7 liegen beabstandet zum besagten Ende 33. Hierdurch kann ein besonders gutes Eingleiten des Führungsabschnittes 15 in die Führungsbahn 22 des Supportelementes 21, an welchem das zweite Kontaktelement 7 gelagert ist, erreicht werden. Der Teil des Supportelementes, welcher in den Zwischenraum 34 einragt kann als Aufnahmeabschnitt 23 bezeichnet werden.
Der Steckverbinder umfasst, in der Figur 1 gezeigt, weiterhin eine Aktuatoreinheit 25. Mit der Aktuatoreinheit 25 ist das Verbindungselement 2 entlang der Längsachse L bewegbar. In der gezeigten Ausführungsform wirkt das Aktuatorelement 2 direkt auf das Trägerelement 14 und schiebt so das Verbindungselement 2 zwischen der Ausgangslage und der Kontaktlage hin und her. Das Aktuatorelement 25 kann beispielsweise ein fluidischer Zylinder sein.
Die Schnittstellen 4, 19 an den beiden Kontaktelementen 3, 7 sind quer zur Längsachse L gesehen, versetzt von derselben angeordnet. Hierdurch liegt die jeweilige Schnittstelle 4, 19 nicht auf der Achse des Verbindungselementes 2, was insbesondere bei einem Austausch der Verbindungselemente 2 vorteilhaft ist. An die Schnittstellen 4, 19 kann ein Element, insbesondere ein Kabel oder eine Stromschiene oder eine Leiterplatte, elektrisch leitend angeschlossen werden. BEZUGSZEICHENLISTE
Steckverbinder 23 Aufnahmeabschnitt
Verbindungselement 24 Zwischenraum erstes Kontaktelement 25 Aktuatoreinheit
Schnittstelle 26 Aufnahmebereich externes Element 27 Aufnahmeöffnung
Kontaktöffnung 28 Steg
zweites Kontaktelement 29 Sicherungsring externes Element 30 Lagerbereiche
Kontaktöffnung 31 Führungselement vorderes Ende 32 Einlaufabschnitt hinteres Ende 33 Ende
Schaftbereich 34 Verbindungs streben konische Spitze
Trägerelement L Längsachse
Führungsabschnitt P Pfeil
Führungsfläche
Führungsfläche
Nute
Schnittstelle
Gehäuse
Supportelement
Führungsbahn

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Einpoliger oder mehrpoliger Steckverbinder (1), umfassend pro Pol
ein sich entlang einer Längsachse (L) erstreckendes Verbindungselement (2), ein erstes Kontaktelement (3) mit einer Schnittstelle (4) zum Anschluss eines ersten externen elektrisch leitenden Elementes (5) und einer Kontaktöffnung (6), in welcher das Verbindungselement (2) bezüglich eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Verbindungselement (2) und dem ersten Kontaktelement (3) kontaktvermittelnd gelagert ist, und
ein zweites Kontaktelement (7) mit einer Schnittstelle (19) zum Anschluss eines zweiten externen elektrisch leitenden Elementes (8) und einer Kontaktöffnung (9) zur Aufnahme des besagten Verbindungselementes (2) über eine Bewegung entlang der Längsachse (L), wobei bei Einragen des Verbindungselements (2) in die Kontaktöffnung (9) ein elektrischer Kontakt zwischen Verbindungselement (2) und dem zweiten Kontaktelement (7) herstellbar ist,
wobei das erste Kontaktelement (3) und/oder das Verbindungselement (2) und/oder das zweite Kontaktelement (7) relativ zueinander von einer Ausgangslage in eine Kontaktlage verschiebbar ist bzw. sind,
wobei in der Ausgangslage das Verbindungselement (2) über die Kontaktöffnung (6) in Kontakt, insbesondere in elektrischem Kontakt, mit dem ersten Kontaktelement (3) und nicht in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement (7) ist und
wobei in der Kontaktlage das Verbindungselement (2) über die Kontaktöffnung (6)im ersten Kontaktelement (3) in elektrischem Kontakt mit dem ersten Kontaktelement (3) und über die Kontaktöffnung (9) des zweiten Kontaktelementes (7) in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement (7) ist, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktelement (3) und dem zweiten Kontaktelement (7) herstellbar ist.
2. Steckverbinder (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass ausschliesslich das Verbindungselement (2) relativ zu den feststehenden Kontaktelementen (3, 7) verschiebbar ist, oder dass ausschliesslich das zweite Kontaktelement (7) relativ zum feststehenden ersten Kontaktelement (3) und zum feststehenden Verbindungselement (2) verschiebbar ist, oder dass ausschliessliche das erste Kontaktelement (3) und das Verbindungselement (2) relativ zum feststehenden zweiten Kontaktelement (7) verschiebbar ist.
3. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungselement (2) ein vorderes Ende (10) und ein hinteres Ende (11) sowie einen Schaftbereich (12) zwischen dem vorderen Ende (10) und dem hinteren Ende (11) aufweist, wobei über den Schaftbereich (12) der besagte elektrische Kontakt mit dem ersten Kontaktelement (3) bzw. dem zweiten Kontaktelement (7) hergestellt wird und/oder wobei das vordere Ende (10) vorzugsweise als konische Spitze (13) ausgebildet ist.
4. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement einen vorderen Kontaktbereich und einen hinteren Kontaktbereich aufweist, wobei zwischen dem vorderen Kontaktbereich und dem hinteren Kontaktbereich ein nach aussen elektrisch isolierter Abschnitt bereitgestellt ist, wobei der elektrisch isolierte Abschnitt eine Beschichtung umfassen kann oder dünner als die Kontaktbereiche ausgebildet sein kann; oder dass Verbindungselement auf seiner Aussenseite vollflächig elektrisch leitend ausgebildet ist.
5. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (1) weiter ein Trägerelement (14) umfasst und dass das Verbindungselement (2) bzw. bei einem mehrpoligen Steckverbinder mehrere Verbindungselemente (2) an diesem Trägerelement (14) gelagert ist bzw. sind.
6. Steckverbinder (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (2) ortsfest und austauschbar zum Trägerelement (14) gelagert ist.
7. Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (2) mit seinem hinteren Ende (11) am Trägerelement (14)gelagert ist.
8. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Kontaktelement (3, 7) oder für eine Gruppe von Kontaktelementen (3, 7) ein elektrisch isolierendes Gehäuse (20) angeordnet ist.
9. Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (14) einen Führungsabschnitt (15) umfasst, welcher sich mindestens bis zum vorderen Ende (10) des Verbindungselementes (2) erstreckt, vorzugsweise über das vordere Ende (10) hinaus.
10. Steckverbinder (1) nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabsclinitt (15) eine Führungsfläche (16) und dass das erste Kontaktelement (3) und/oder das zweite Kontaktelement (7) und/oder deren Gehäuse (20) eine Führungsfläche (17) umfasst, wobei über die besagten Führungsflächen (16, 17) das Trägerelement (14) am Kontaktelement (3, 7) bzw. an den Kontaktelementen (3, 7) bewegbar gelagert ist.
11. Steckverbinder (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (15) pro Verbindungselement (2) eine Nute (18) aufweist, in welcher das Verbindungselement (2) liegt.
12. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schnittstelle (4) der Kontaktelemente (3, 7) quer zur Längsachse (L) gesehen versetzt von der Längsachse (L) bzw. der Kontaktöffnung (6, 9) angeordnet ist.
13. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Kontaktelement (3) und das mindestens eine zweite Kontaktelement (7) jeweils auf einem Supportelement (21) fest gelagert ist.
14. Steckverbinder (1) nach Anspruch 13 und einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Supportelement (21) eine in Richtung der Längsachse (L) orientierte Führungsbahn (22) aufweist, in welcher insbesondere das Trägerelement (14) geführt ist und entlang der Längsachse (L) bewegbar gelagert ist.
15. Steckverbinder (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Supportelement (21) einen Aufnahmeabschnitt (23) aufweist, wobei das Kontaktelement (3, 7) versetzt vom Aufnahmeabschnitt (23) platziert ist, so dass der Aufnahmeabschnitt (23) in den Zwischenraum (24) zwischen den beiden Kontaktelementen (3, 7) einragt.
16. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (1) weiter eine Aktuatoreinheit (25) umfasst, welche das Verbindungselement (2) und/oder das erste Kontaktelement (3) und/oder das zweite Kontaktelement (7) mit einer Bewegung entlang der Längsachse (L) beaufschlagt.
17. Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbindungselemente (2) parallel nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind und/oder dass die Zahl der ersten Kontaktelemente (3) und die Zahl der zweiten Kontaktelemente (7) gleich der Zahl der Verbindungselemente (2) ist.
PCT/EP2016/052038 2015-02-06 2016-02-01 Steckverbinder WO2016124525A1 (de)

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