WO2022207493A1

WO2022207493A1 - Steckverbinder mit magnetischer verrastung gegeneinander drehbarer gehäuseteile

Info

Publication number: WO2022207493A1
Application number: PCT/EP2022/057935
Authority: WO
Inventors: Hrvoje Babic; Ralf Beckmann; Martin Schäfers; Jürgen Sahm; Markus Hermann; Markus Michel; Frank Brokmann; Holger Ritter; Markus Hanses
Original assignee: Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2022-03-25
Publication date: 2022-10-06
Also published as: US20240088606A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (1) mit zumindest einem ersten Gehäuseteil (2) und einem zweiten Gehäuseteil (3), wobei eines der Gehäuseteile (2; 3) in einem Eingriffsbereich zumindest teilweise und konzentrisch in das andere Gehäuseteil (3; 2) eingreift, und wobei das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) im Eingriffsbereich um eine Drehachse (13) relativ zueinander drehbar ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) im Eingriffsbereich jeweils eine wenigstens teilweise innenseitig oder außenseitig umlaufende magnetische Strukturierung (4, 5) aufweisen, wobei die jeweiligen magnetischen Strukturierungen (4, 5) dazu ausgebildet sind, zusammenzuwirken.

Description

Steckverbinder mit magnetischer Verrastung gegeneinander drehbarer Gehäuseteile

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit zumindest einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, wobei eines der Gehäuseteile in einem Eingriffs bereich zumindest teilweise und konzentrisch in das andere Gehäuseteil eingreift, und wobei das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil im Eingriffsbereich um eine Drehachse relativ zueinander drehbar ausgebildet sind.

Aus dem Stand der Technik sind Steckverbinder bekannt, die zwei relativ zueinan der um eine gemeinsame Drehachse drehbar gelagerte Gehäuseteile aufweisen, wobei ein Gehäuseteil zumindest teilweise in das andere eingreift und die beiden Gehäuseteile in axialer Richtung, also parallel zu der Drehachse, aneinander fest gelegt sind, miteinander verbunden sind oder dergleichen. Zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil ist also ein Drehgelenk angeordnet, wo bei die Gehäuseteile typischerweise selbst Teil des Drehgelenks sind. Dies bedeu tet, dass das Drehgelenk kein explizites eigenes Element bzw. Bauteil des Steck verbinders ist, sondern im Wesentlichen mittels der beiden Gehäuseteile ausgebil det wird. Dabei greift eines der Gehäuseteile in einem Eingriffsbereich in einen in neren Hohlraum des anderen Gehäuseteils ein. Die Gehäuseteile sind dabei zu mindest in dem Eingriffsbereich von rotationssymmetrischer Grundform, wobei die jeweilige Rotationssymmetrieachse mit der (gemeinsamen) Drehachse zusam menfällt. Die Rotationssymmetrie betrifft bei dem in das andere Gehäuseteil ein tauchenden respektive eingreifenden einen Gehäuseteil insbesondere seine äu ßere Gestaltung im Hinblick auf die äußere umlaufende Wandung im Eingriffsbe reich und bezüglich des anderen Gehäuseteils, in dessen inneren Hohlraum das eine Gehäuseteil eingreift oder eintaucht, insbesondere die Gestaltung des inneren Hohlraums und eine innere, den inneren Hohlraum umgebende Wandung. Bei Ein- griff des einen Gehäuseteils in das andere Gehäuseteil sind die beiden Gehäuse teile dementsprechend im Eingriffsbereich konzentrisch zueinander angeordnet. Außerhalb des Eingriffsbereichs ist eine Beschränkung der Ausgestaltung auf eine Rotationssymmetrie der Gehäuseteile oder allgemein des gesamten derartigen Steckverbinders umfassend gegebenenfalls weitere Gehäuseteile, weitere Ele mente wie Kontaktträger für Kontakte usw. nicht notwendig. In axialer Richtung pa rallel zu der Drehachse sind das erste und das zweite Gehäuseteil etwa durch einen Sprengring aneinander festgelegt, die jeweils z. B. an in entgegengesetzter Rich tung wirksamen Anschlägen an den beiden Gehäuseteilen angreifen und/oder in innenseitig oder außenseitig umlaufende Ausnehmungen an den Gehäuseteilen o- der dergleichen eingreifen. Eine derartige Ausgestaltung wie vorstehend beschrie ben ist insbesondere von Winkelsteckverbindern bekannt, wobei entweder das erste Gehäuseteil oder das zweite Gehäuseteil abgewinkelt ist oder zumindest Teil eines abgewinkelten Steckverbindergehäuses als Gesamtheit aller Gehäuseteile auf einer Seite des Drehgelenks ist.

Eine gegenseitige axiale Festlegung des ersten Gehäuseteils und des zweiten Ge häuseteils parallel zu der Drehachse erlaubt weiterhin eine freie Drehung der bei den Gehäuseteile relativ zueinander um die Drehachse. Jedoch ist eine freie Dreh barkeit um die Drehachse nicht unbedingt gewollt und zweckmäßig, sodass die freie Drehbarkeit in der Praxis zumeist eingeschränkt wird, etwa im Sinne einer definierten Drehbarkeit unter gewissen Umständen wie einer bestimmten äußeren Kraftwirkung in eine Drehrichtung um die Drehachse. Dafür kann im Eingriffsbe reich der beiden Gehäuseteile etwa an dem einen im Eingriffsbereich inneren, in das andere Gehäuseteil eingreifenden oder eintauchenden Gehäuseteil eine au ßen umlaufende Verzahnung oder im Allgemeinen eine Oberflächenstrukturierung mit ähnlicher Wirkung vorgesehen sein und an dem anderen im Eingriffsbereich äußeren Gehäuseteil eine korrespondierende innen umlaufende Verzahnung res pektive Oberflächenstrukturierung, sodass sich die jeweiligen Verzahnungen bzw. die Oberflächenstrukturierungen in (zumeist permanentem) gegenseitigem Eingriff befinden. Eine freie Drehung der Gehäuseteile relativ zueinander ist dann nicht mehr möglich, da diese durch den gegenseitigen Eingriff der Verzahnung oder all gemein der Oberflächenstrukturierungen blockiert wird. Die Verzahnung oder Ober flächenstrukturierung gibt durch jeweilige Verrastpositionen bei gegenseitigem Ein griff eine Anzahl von möglichen (Ruhe-)Stellungen der beiden Gehäuseteile relativ zueinander bezogen auf die Drehachse vor. Bei einer Verzahnung sind dann alle Zähne der Verzahnung eines Gehäuseteils in dem Zwischenraum zwischen je zwei Zähnen der Verzahnung des jeweils anderen Gehäuseteils. Eine Drehung der Ge häuseteile relativ zueinander ist dann nur noch durch Aufwendung einer Kraft in eine Drehrichtung um die Drehachse möglich, wobei die rücktreibenden Kräfte der in gegenseitigem Eingriff befindlichen Verzahnungen oder der Oberflächenstruktu rierungen überwunden werden müssen. Dabei werden das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil gegebenenfalls zumindest in der jeweiligen Umgebung der Verzahnungen oder Oberflächenstrukturierungen vornehmlich in radialer Richtung elastisch deformiert, wenigstens so lange, bis die nächste Verrastposition bzw. Ru hestellung erreicht ist. Bei alternativen Ausgestaltungen wirken die Verzahnung o- der allgemein die Oberflächenstrukturierungen mit einer Federkraft in axialer Rich tung zusammen, wobei bedingt durch die Federkraft die beiden Gehäuseteile per manent unter einer gewissen mechanischen Spannung stehen, auch wenn keine Drehbewegung erfolgt und die Verzahnungen in einer Ruhestellung bzw. Verrast position sind.

Das Vorsehen einer Verzahnung oder allgemein einer Oberflächenstrukturierung mit einer vergleichbaren Wirkung zur Beschränkung und/oder Kontrolle der Dreh bewegung des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils relativ zueinan der um die Drehachse führt zu einer permanenten Belastung der Gehäuseteile und zu einer zusätzlichen zumindest temporären Belastung der Gehäuseteile beim Übergang zwischen verschiedenen Verrastpositionen bei Drehung der Gehäuse teile relativ zueinander um die Drehachse, die bei der Auslegung der Gehäuseteile berücksichtigt werden muss und unter anderem die Materialauswahl zur Ausbil dung der Gehäuseteile bzw. eines derartigen Steckverbinders insgesamt ein schränkt. Zudem verschleißen die Gehäuseteile im Bereich der Verzahnung oder Oberflächenstrukturierung bei Gebrauch mit der Zeit durch die Belastungen bei Drehung der Gehäuseteile um die Drehachse relativ zueinander.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder mit einer alternativen Ausbildung eines Drehgelenks zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil vorzuschlagen, die eine größere Gestaltungsfrei heit und eine höhere sowie dauerhaftere Zuverlässigkeit ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch ein Steckverbindersystem nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen können den abhängigen Unteransprüchen entnom men werden.

Demnach weisen das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil eines erfin dungsgemäßen Steckverbinders im Eingriffsbereich jeweils eine wenigstens teil weise innenseitig oder außenseitig umlaufende magnetische Strukturierung auf, wobei die jeweiligen magnetischen Strukturierungen dazu ausgebildet sind, zusam menzuwirken.

Eine magnetische Strukturierung ist dabei so zu verstehen, dass zumindest Be reichsweise auf definierte und strukturierte Art und Weise magnetische Momente an dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil jeweils im Eingriffsbe reich vorgesehen werden. Dies kann etwa mittels einer magnetischen Beschich tung oder Magneten erfolgen. Die magnetische Strukturierung ist vorzugsweise fer romagnetischer Natur und/oder weist ein permanentes Magnetfeld auf. Besonders bevorzugt weisen einzelne Segmente, Bereiche, Teile oder dergleichen einer mag netischen Strukturierung eine wohldefinierte Magnetisierung und/oder Polung auf. Das Magnetfeld einer magnetischen Strukturierung ist daher gegebenenfalls als Gesamtheit von Magnetfeldern der einzelnen Segmente, Bereiche, Teile oder der gleichen einer magnetischen Strukturierung zu verstehen. Die magnetische Struk turierung muss dabei kein zusammenhängendes Gebilde sei, die magnetische Strukturierung kann aus materiell und räumlich getrennten einzelnen Segmenten, Bereiche oder Teilen bestehen, wobei durch die Anordnung der einzelnen Seg mente, Bereiche oder Teile in der Gesamtschau eine eindeutige Struktur oder ein Muster ausgebildet wird, sodass die magnetische Strukturierung im Allgemeinen abstrakt zu verstehen ist.

Die an beiden Gehäuseteilen vorgesehenen magnetischen Strukturierungen wirken vorzugsweise derart zusammen, dass sich durch gegenseitige Beeinflussung der magnetischen Felder der magnetischen Strukturierungen eine Beschränkung der Drehbarkeit von ersten und zweitem Gehäuseteil relativ zueinander um die Dreh achse vergleichbar mit den aus dem Stand der Technik bekannten Oberflächen strukturierungen wie etwa einer Verzahnung ergibt. Dazu kann die magnetische Strukturierung etwa in Form entlang des Umfangs aufeinanderfolgende Segmente, Bereiche, Teile oder dergleichen mit einer alternierenden Polung ausgebildet sein. Die magnetische Strukturierung der beiden Gehäuseteile ist dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich zwei Basiszustände ergeben: In einem ersten Basiszustand liegen sich dabei nur Segmente, Bereiche, Teile oder dergleichen einer jeden mag netischen Strukturierung mit gleichartigem magnetischen Pol und in einem ande ren, zweiten Basiszustand nur mit ungleichartigem magnetischem Pol direkt gegen über. In einem ersten Basiszustand resultiert aus dem Gegenüberliegen gleicharti ger magnetischer Pole eine anziehende Kraftwirkung der Segmente, Bereiche, Teile oder dergleichen der magnetischen Strukturierungen und damit der magneti schen Strukturierungen an beiden Gehäuseteilen insgesamt aufeinander. In einem zweiten Basiszustand resultiert aus dem Gegenüberliegen ungleichartiger magne tischer Pole eine abstoßende Kraftwirkung der Segmente, Bereiche, Teile oder der gleichen der magnetischen Strukturierungen und damit der magnetischen Struktu rierungen an beiden Gehäuseteilen insgesamt aufeinander. Um das erste Gehäu seteil und das zweite Gehäuseteil ausgehend von einem ersten Basiszustand rela tiv zueinander zu drehen, muss eine Kraft in Drehrichtung entgegen der (in einen ersten Basiszustand zu-)rücktreibenden Kräfte aufgrund der magnetischen Wech selwirkungen zwischen den magnetischen Strukturierungen des ersten Gehäuse teils und des zweiten Gehäuseteils aufgewendet werden. In einem zweiten Basis zustand lassen sich das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil quasi frei relativ zueinander drehen, zumindest so lange, bis durch die Drehung (wieder) ein Übergang in einen ersten Basiszustand erfolgt. Ein erster Basiszustand entspricht dabei einer gegenseitigen Verrastung von an den Gehäuseteilen vorgesehenen korrespondierenden Oberflächenstrukturierun gen wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, wie etwa Verzahnungen. Zur Drehung der beiden Gehäuseteile um die Drehachse relativ zueinander ausgehend von einem ersten Basiszustand entsprechend einer Verrastung muss dann, wie bereits erwähnt, eine Kraft in eine Drehrichtung um die Drehachse gegen die rück treibenden Kräfte zwischen den magnetischen Strukturierungen an dem ersten Ge häuseteil und dem zweiten Gehäuseteil aufgebracht werden. Ein zweiter Basiszu stand entspricht dann einem Zwischenzustand beim Übergang zwischen zwei durch die Oberflächenstrukturierungen vorgegebenen Rastpositionen. Der Unter schied und zugleich Vorteil bei einer erfindungsgemäßen Lösung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist, dass keine Deformation der Gehäuseteile auftritt und/oder die Gehäuseteile auch nicht permanent unter einer mechanischen Spannung stehen. Die Tatsache, dass sich die jeweiligen magneti schen Strukturierungen des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils da bei gegebenenfalls zumindest teilweise berühren, steht dem nicht entgegen. Ein gegenseitiger berührender Kontakt von zumindest Teilen der jeweiligen magneti schen Strukturierung von erstem Gehäuseteil und zweitem Gehäuseteil kann dabei permanent oder etwa auch nur einem oder mehreren in bestimmten Zuständen be züglich der Drehbarkeit des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils re lativ zueinander um die Drehachse erfolgen, z. B. in einem ersten Basiszustand.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Steckver binders weist das erste Gehäuseteil im Eingriffsbereich eine um die Drehachse um laufende erste Ringfläche mit einer Flächennormalen parallel zu der Drehachse und das zweite Gehäuseteil eine entsprechende korrespondierende zweite Ring fläche auf, wobei die jeweilige magnetische Strukturierung auf den Ringflächen an geordnet ist. Die Ringflächen können etwa als sprunghafte Veränderung des Ra dius einer äußeren umlaufenden Wandung des im Eingriffsbereich inneren Gehäu seteils in axialer Richtung und einer korrespondierenden sprunghaften Verände rung des Radius einer innen umlaufenden Wandung des im Eingriffsbereichs äu ßeren Gehäuseteils in axialer Richtung ausgebildet sein. Auf den Ringflächen kann dann etwa jeweils eine Anzahl von Magneten in Form dünner Plättchen oder der gleichen angeordnet sein.

Gemäß einer präferierten Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Steckverbinders weist das erste Gehäuseteil im Eingriffsbereich eine um die Dreh achse umlaufende erste Ringfläche mit einer Flächennormalen senkrecht zu der Drehachse und das zweite Gehäuseteil eine entsprechende korrespondierende zweite Ringfläche auf, wobei die jeweilige magnetische Strukturierung auf den Ringflächen angeordnet ist. Die Ringfläche kann dann bei dem im Eingriffsbereich inneren Gehäuseteil eine umlaufende äußere Wandung oder zumindest ein (voll ständig umlaufender) Teil davon sein und bei dem im Eingriffsbereich äußeren Ge häuseteil eine innere umlaufende Wandung oder zumindest ein (vollständig umlau fender) Teil davon, wobei die jeweilige Ringfläche des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils im Eingriffsbereich in identischer axialer Position angeordnet sind. Auf den Ringflächen kann dann etwa jeweils eine Anzahl von Magneten in Form dünner Plättchen oder dergleichen angeordnet sein. Dabei kann die Anzahl an entsprechenden dünnen Plättchen oder dergleichen der jeweiligen magneti schen Strukturierung des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils iden tisch oder unterschiedlich sein. Mittels Vorsehung einer unterschiedlichen Anzahl von dünnen Plättchen oder dergleichen als magnetische Strukturierung des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils (etwa 12 Plättchen am ersten Gehäu seteil und 13 Plättchen am zweiten Gehäuseteil) lässt sich eine Ausgestaltungsva riante eines erfindungsgemäßen Steckverbinders realisieren, bei der sich ein ein heitliches Drehmoment bezüglich der Drehbarkeit des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils relativ zueinander um die Drehachse ergibt. Dabei liegen dann jedoch keine zu einer herkömmlichen ineinander eingreifenden Verzahnung oder dergleichen von erstem Gehäuseteil und zweitem Gehäuseteil korrespondie rende erste Basiszustände und zweite Basiszustände vor. Alternativ zu dünnen magnetischen Plättchen oder dergleichen können als magnetische Strukturierung auch ringförmige Magnete mit segmentweiser alternierender Magnetisierung res pektive magnetischer Polung vorgesehen sein, wobei die Magnetisierung bzw. Po- lung dabei entsprechend der spezifischen Anforderungen an den jeweiligen erfin dungsgemäßen Steckverbinder exakt angepasst ausgebildet werden kann (soge nannte „programmierbare Magnetisierung“).

Nach einer begünstigten Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Steck verbinders weist das erste Gehäuseteil im Eingriffsbereich eine um die Drehachse umlaufende erste Ringfläche mit Flächennormalen, die mit der Drehachse einen spitzen Winkel einschließen, und das zweite Gehäuseteil eine entsprechende kor respondierende zweite Ringfläche auf, wobei die jeweilige magnetische Strukturie rung auf den Ringflächen angeordnet ist. Eine Ringfläche kann demnach als eine gegenüber der Drehachse geneigte/schräge außen umlaufende Fläche als Teil ei ner äußeren Wandung des im Eingriffsbereichs inneren Gehäuseteils und als eine gegenüber der Drehachse geneigte/schräge innen umlaufende Fläche als Teil ei ner inneren Wandung des im Eingriffsbereich äußeren Gehäuseteils ausgebildet sein. Auf den Ringflächen kann dann etwa jeweils eine Anzahl an Magneten in Form dünner Plättchen oder dergleichen angeordnet sein.

Bei einer besonders favorisierten Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemä ßen Steckverbinders ist in einem Bereich an einem verbindungsseitigen Ende des Steckverbinders zwischen dem eingreifenden Gehäuseteil, das zumindest teilweise und konzentrisch in das andere Gehäuseteil eingreift, und dem anderen Gehäuse teil oder zwischen dem anderen Gehäuseteil und einem an dem eingreifenden Ge häuseteil angeordneten Sicherungselement ein umlaufendes Dichtungselement angeordnet oder anordenbar. Das Dichtungselement läuft dementsprechend eben falls um die Drehachse bzw. um die (gemeinsamen) Rotationssymmetrieachsen der beiden Gehäuseteile um. Das Dichtungselement dichtet im Bereich des verbin dungsseitigen Endes eines erfindungsgemäßen Steckverbinders einen Zwischen hohlraum zwischen dem eingreifenden Gehäuseteil und dem anderen Gehäuseteil gegenüber dem Außenraum ab. Das gegebenenfalls vorhandene Sicherungsele ment wird hierbei und im Folgenden stillschweigend als Teil des eingreifenden Ge häuseteils betrachtet und nicht jedes Mal gesondert erwähnt. Ein solches Siche rungselement ist Teil der gegenseitigen Festlegung der beiden Gehäuseteile anei nander in axialer Richtung parallel zu der Drehachse. Sofern das Dichtungselement um das Sicherungselement umlaufend angeordnet oder anordenbar ist, dann ist das Sicherungselement im Bereich des verbindungsseitigen Endes des Steckver binders und dementsprechend im Bereich des verbindungsseitigen Endes des ein greifenden Gehäuseteils an dem eingreifenden Gehäuseteil angeordnet. Allerdings sind auch alternative Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Steckverbinders möglich, bei denen das bzw. ein Sicherungselement nicht im Bereich des verbin dungsseitigen Endes des Steckverbinders bzw. des eingreifenden Gehäuseteils angeordnet ist und gegebenenfalls das/ein Sicherungselement auch nicht explizit an dem eingreifenden Gehäuseteil angeordnet ist. Dementsprechend läuft das Dichtungselement dann nicht um das/ein Sicherungselement um, sondern um das eingreifende Gehäuseteil.

Als ein verbindungsseitiges Ende eines erfindungsgemäßen Steckverbinders wird dabei ein Ende des Steckverbinders verstanden, das zur Verbindung mit einem Kabel oder auch mit einem Gerätegehäuse eines Geräts oder dergleichen vorge sehen ist. Im Gegensatz dazu steht zumindest ein weiteres, steckerseitiges Ende des Steckverbinders, welches zur Ausbildung einer (Steck-)Verbindung mit einem korrespondierenden Gegenstecker ausgebildet ist. Ist das verbindungsseitige Ende eines erfindungsgemäßen Steckverbinders zur Verbindung mit einem Gerätege häuse oder dergleichen vorgesehen, dann ist das andere Gehäuseteil typischer weise sockelartig zum Aufsetzen auf und (lösbaren) Fixieren an einer Außenseite, etwa der Außenseite einer Gehäusewand, eines Gerätegehäuses oder dergleichen ausgebildet. In dem Bereich, in dem ein derartiger Steckverbinder auf ein Gerä tegehäuse oder dergleichen aufgesetzt wird, ist am bzw. im Gerätegehäuse oder dergleichen eine Ausnehmung respektive Durchführung (zur Durchführung elektri scher Kontakte, elektrischer Leiter etc.) von einem Innenraum des Gerätegehäuses oder dergleichen zu einem Außenraum ausgebildet. Günstigerweise sitzt das in ei nem Bereich an einem verbindungsseitigen Ende eines solchen Steckverbinders angeordnete Dichtungselement dann zusammen mit dem anderen, sockelartig aus geführten Gehäuseteil auf der Außenseite des Gerätegehäuses oder dergleichen auf und berandet die Ausnehmung respektive Durchführung, wobei beim Aufsetzen des anderen Gehäuseteils bzw. des Steckverbinders als Ganzes auf das Gerätege häuse oder dergleichen das Dichtungselement verformt wird, da es etwa im nicht auf das Gerätegehäuse oder dergleichen aufgesetzten Zustand verbindungsseitig in axialer Richtung ein Stück weit über das andere, sockelartige Gehäuseteil her vorsteht. Durch die Verformung füllt es einen Raum zwischen den beiden Gehäu seteilen, in dem das Dichtungselement zwischen den beiden Gehäuseteilen um läuft, noch besser aus. Dadurch kann eine regelmäßig bereits durch die entspre chende Anordnung des Dichtelements bestehende Dichtwirkung die Abdichtung des Zwischenhohlraums betreffend weiter verbessert werden. Beim Aufsetzen ei nes entsprechend ausgebildeten erfindungsgemäßen Steckverbinders auf ein Ge rätegehäuse oder dergleichen geht es nicht primär um die Abdichtung des Zwi schenhohlraums gegenüber einem Außenraum vor gegebenenfalls aus dem Au ßenraum eindringendem Schmutz oder auch Flüssigkeiten, sondern insbesondere um eine Abdichtung eines Inneren (Innenraums) des Gerätegehäuses oder derglei chen gegenüber dem Zwischenhohlraum betreffend Verunreinigungen im Zwi schenhohlraum. Drehbewegungen der beiden Gehäuseteile relativ zueinander um die Drehachse bzw. des Drehgelenks zwischen den beiden Gehäuseteilen kann Abrieb zur Folge haben, der sich in dem Zwischenhohlraum sammelt und vorzugs weise nicht in ein Gerätegehäuse oder dergleichen gelangen sollte. Dies kann durch das Dichtungselement wirksam verhindert werden.

Des Weiteren kann mittels des Dichtungselements ein radialer Mindestabstand zwi schen dem eingreifenden Gehäuseteil und dem anderen Gehäuseteil wenigstens in einer Umgebung um das verbindungsseitige Ende eines erfindungsgemäßen Steckverbinders gewährleistet und das eingreifende Gehäuseteil in dem anderen Gehäuseteil bei Drehbewegungen der beiden Gehäuseteile relativ zueinander um die Drehachse besser geführt werden, was eine verschleißarme Drehbarkeit der beiden Gehäuseteile relativ zueinander um die Drehachse weiter verbessert. Das Dichtungselement kann zudem auch als Vibrationsdämpfung dienen. Das Dich tungselement ist vorzugsweise als Formdichtung, in einer einfachen Ausgestaltung etwa als O-Ring, ausgeführt. Gemäß der Erfindung wird durch die alternierende Anordnung von Magneten mit unterschiedlicher Polung, d. h., direkt benachbarte Magnete weisen eine entgegen gesetzte Ausrichtung der Verbindungsachse von „Nordpol“ und „Südpol“ auf, eine Verrastung erzeugt. Dadurch kann eine kompakte, verschleißarme Variante eines Drehgelenks zwischen einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil eines Steckverbinders realisiert werden, wobei zusätzlich die beiden betreffenden Gehäuseteile spannungsfrei angeordnet bzw. in axialer Richtung aneinander fest gelegt sind. Dies eröffnet weitere Freiheitsgrade bei der Materialauswahl für die betreffenden Gehäuseteile.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombina tionen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinati onen oder in Alleinstellung verwendbar. Zur Ausführung der Erfindung müssen nicht alle Merkmale des Anspruchs 1 verwirklicht sein. Auch können einzelne Merk male des Anspruchs 1 durch andere offenbarte Merkmale oder Merkmalskombina tionen ersetzt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der wesentlichen Elemente einer Ausgestal tungsvariante eines erfindungsgemäßen Steckverbinders; und

Fig. 2 einen Detailausschnitt des Eingriffsbereichs als Teil einer Längsschnittdar stellung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders im zusammengesetz ten Zustand entsprechend Figur 1 . In Figur 1 ist eine Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäßen Steckverbin ders 1 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. Die Darstellung umfasst nur die we sentlichsten Elemente des Steckverbinders 1 , der als Winkelsteckverbinder ausge bildet ist. Der Steckverbinder 1 umfasst ein erstes Gehäuseteil 2 als Teil eines nicht vollständig dargestellten Winkelsteckergehäuses und ein zweites Gehäuseteil 3, das als Sockel respektive Flansch ausgebildet ist, sodass der Steckverbinder 1 über das zweite Gehäuseteil 3 etwa auf eine (Gehäuse-)Wand eines Gerätegehäu ses oder dergleichen aufgesetzt und z. B. mittels Schraubverbindungen an der Wand befestigt werden kann.

Das erste Gehäuseteil 2 und das zweite Gehäuseteil 3 sind relativ zueinander um eine Drehachse 13 drehbar. Sofern das zweite Gehäuseteil 3 wie erwähnt etwa an einem Gerätegehäuse oder dergleichen befestigt ist, ist nur das erste Gehäuseteil 2 um die Drehachse 13 relativ zu dem zweiten Gehäuseteil 3 drehbar. Im zusam mengesetzten Zustand greift das erste Gehäuseteil 2 von dem unteren axialen Ende mit dem umlaufenden Außengewinde 7 bis zu dem umlaufenden Absatz 17, ausgebildet als sprunghafte Vergrößerung des Außenradius des ersten Gehäuse teils 2 in axialer Richtung, in den sich in axialer Richtung vollständig durch das zweite Gehäuseteil 3 hindurch erstreckenden inneren Flohlraum 10 des zweiten Gehäuseteils 3 ein. Dabei bildet die Unterkante des Absatzes 17 einen Anschlag, der auf dem oberen Rand 15 des zweiten Gehäuseteils 3 aufsitzt. In dem Bereich von dem unteren Ende des ersten Gehäuseteils 2 mit dem Außengewinde 7 bis zu dem Absatz 17 ist das erste Gehäuseteil 2 rotationssymmetrisch ausgebildet. Ober halb des Außengewindes 7 ist an dem ersten Gehäuseteil 2 eine außen umlau fende Einschnürung 14 zur Aufnahme eines O-Rings 8 ausgebildet.

Der Absatz 17 des ersten Gehäuseteils 2 als Anschlag und der obere Rand 15 des zweiten Gehäuseteils 3 als Gegenanschlag bilden einen Teil der axialen Festle gung des ersten Gehäuseteils 2 und des zweiten Gehäuseteils 3 aneinander paral lel zu der Drehachse 13. Der andere Teil der axialen Festlegung umfasst ein Gleit lager 9 und einen Fixierring 11. Der Fixierring 11 weist ein Innengewinde 16 kor respondierend zu dem Außengewinde 7 des ersten Gehäuseteils 2 zur Ausbildung einer Schraubverbindung zwischen dem ersten Gehäuseteil 2 und dem Fixierring 11 auf. Alternative, nicht in einer Figur dargestellte Ausführungen der Erfindung sehen anstelle der Schraubverbindung anders ausgebildete Verbindungen zwi schen dem ersten Gehäuseteil 2 und dem Fixierring 11 vor, etwa eine Bajonettver bindung, eine Verstemmung oder eine Rastverbindung unter Einsatz eines Spren grings. Zwischen der Oberseite des Fixierrings 11 und einem in Figur 1 nicht sicht baren Anschlag, der im inneren Flohlraum 10 des zweiten Gehäuseteils 3 als (vom unteren axialen Ende aus betrachtet) umlaufende sprunghafte Verkleinerung des Radius des inneren Flohlraums 10 in axialer Richtung ausgebildet ist, ist das Gleit lager 9 angeordnet. Der mittels Schraubverbindung an dem ersten Gehäuseteil 2 befestigte Fixierring 11 , das Gleitlager 9 und die umlaufende sprunghafte Verklei nerung des Radius des inneren Flohlraums 10 in axialer Richtung als Anschlag für das Gleitlager 9 und den Fixierring 11 legen zusammen mit dem Absatz 17 des ersten Gehäuseteils 2 und dem oberen Rand 15 des zweiten Gehäuseteils 3 das erste Gehäuseteil 2 und das zweite Gehäuseteil 3 in beide möglichen axialen Rich tungen parallel zu der Drehachse 13 fest.

In einem in der Figur 1 nicht sichtbaren, jedoch in der Figur 2 dargestellten, zwi schen dem Sicherungsring 11 und dem zweiten Gehäuseteil 3 ausgebildeten, nach unten offenen umlaufenden Kanal 18, ist ein als O-Ring ausgebildetes Dichtungs element 12 angeordnet. Der Kanal 18 ergibt sich aus einer, aus Gründen der Über sichtlichkeit in Figur 2 nicht explizit markierten und in Figur 1 gar nicht sichtbaren, innenseitig umlaufenden Ausnehmung in radialer Richtung im zweiten Gehäuseteil 3 an dessen unterem axialen Ende und einer, im Vergleich zu der innenseitig um laufenden Ausnehmung, geringfügigen außenseitig umlaufenden Einschnürung 19 an dem Sicherungselement 11. In axialer Richtung nach oben begrenzt wird der Kanal 18 im Wesentlichen durch die sprunghafte Veränderung (Vergrößerung) des Innenradius des zweiten Gehäuseteils 3 bedingt durch die besagte innenseitig um laufende Ausnehmung in radialer Richtung an dem zweiten Gehäuseteil 3. Durch die außenseitig umlaufende Einschnürung 19 in Kombination mit einer sich in axi aler Richtung darunter angeordneten, nach außen weisenden und außenseitig um das Sicherungselement 11 umlaufende radiale Auskragung 20 wird am Siche rungselement 11 ein Hinterschnitt 19, 20 ausgebildet, der ein Fierausfallen des Dichtungselements 12 aus dem Kanal 18 verhindert. Bezüglich des zweiten Ge häuseteils 3 steht das Dichtungselement 12 verbindungsseitig in axialer Richtung ein Stück weit aus dem Kanal 18 heraus und dementsprechend über das zweite Gehäuseteil 3 über.

Das untere axiale Ende des Steckverbinders 1 ist als verbindungsseitiges Ende zur Verbindung, einem Gerätegehäuse oder dergleichen, d. h., zum (außenseitigen) Aufsetzen auf und (lösbarer) Fixierung mit einer Wand eines Gerätegehäuses oder dergleichen, ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 3 ist daher, wie bereits in einem vorhergehenden Abschnitt angesprochen, sockel- oder flanschartig ausgebildet. Der Steckverbinder 1 wird bei der Ausbildung einer Verbindung mit einem Gerä tegehäuse oder dergleichen im Bereich einer Ausnehmung oder Durchführung (zur Durchführung elektrischer Kontakte, elektrischer Leiter etc.) in der Gehäusewand von einem Innenraum des Gerätegehäuses oder dergleichen zu einem Außenraum aufgesetzt. Das in den Figuren untere axiale Ende des zweiten Gehäuseteils 3 sitzt dann an der Außenseite des Gerätegehäuses auf, das erste Gehäuseteil 1 bzw. das zum ersten Gehäuseteil 1 gezählte Sicherungselement 11 erstreckt sich dann, nicht zuletzt da es sich in axialer Richtung am verbindungsseitigen Ende des Steck verbinders 1 ohnehin ein Stück weit durch das zweite Gehäuseteil 3 über dieses hinaus erstreckt, in die Ausnehmung respektive Durchführung in dem Gerätege häuse oder dergleichen hinein, und zwar so, dass das erste Gehäuseteil 1 in radi aler Richtung etwas Toleranz bzw. Spiel hat und insbesondere die Drehbarkeit des ersten Gehäuseteils 1 gegenüber dem dann am Gerätegehäuse oder dergleichen festgelegten zweiten Gehäuseteil 3 um die Drehachse 13 nicht behindert wird.

Das Dichtungselement 12 läuft dabei um den Rand der Ausnehmung respektive Durchführung in dem Gerätegehäuse oder dergleichen um, wobei es beim Aufset zen des Steckverbinders 1 auf dem Gerätegehäuse oder dergleichen mit dem zwei ten Gehäuseteil 2 in den Kanal 18 hinein gedrückt bzw. gepresst und verformt wird. Dadurch füllt das Dichtungselement 12 den Kanal 18 besser aus und drückt insbe sondere im Bereich des Übergangs von der außenseitig umlaufenden Einschnü rung 19 zu der außenseitig umlaufenden radialen Auskragung 20 am Sicherungs element 12 stärker radial nach Innen gegen das Sicherungselement 12 bzw. das erste Gehäuseteil 2. Hierdurch wird die Dichtwirkung des Dichtungselement 12 be züglich des Zwischenhohlraums 21 verbessert. In dem Zwischenhohlraum 21 zwi schen der Außenseite des ersten Gehäuseteils 2 und der Innenseite des zweiten Gehäuseteils 3 im Eingriffsbereich des ersten Gehäuseteils 3 in dem zweiten Ge häuseteil 3, der sich in axialer Richtung zwischen den korrespondierenden magne tischen Strukturierungen 4 und 5 an einem Ende sowie dem Dichtungselement 12 am anderen Ende erstreckt, kann sich bedingt durch Reibung zwischen sich ge genseitig berührenden Bereichen oder Teilen der beiden Gehäuseteilen 2, 3 bei Drehbewegungen des ersten Gehäuseteils 2 relativ zu dem zweiten Gehäuseteil 3 um die Drehachse 13 in dem Zwischenhohlraum 21 Abrieb sammeln. Dieser Abrieb soll nicht aus dem Zwischenhohlraum 21 in ein Gerätegehäuse oder dergleichen gelangen, was durch das Dichtungselement 12 und die hier offenbarte spezielle Anordnung des Dichtungselements 12 wie beschrieben wirksam verhindert werden kann.

Zusätzlich stützt das Dichtungselement 12 aufgrund der durch das Einpressen des Dichtungselements 12 in den Kanal 18 von dem Dichtungselement 12 in radialer Richtung beiderseits sowohl auf das zweite Gehäuseteil 3 als auch das erste Ge häuseteil 2 ausgeübten Kraft das in das zweite Gehäuseteil 3 eingreifende und bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sogar hindurchgreifende erste Gehäuseteil 1 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 2 besser ab. Dadurch wird die verschleißarme Drehbarkeit des ersten Gehäuseteils 2 relativ zu dem zwei ten Gehäuseteil 3 um die Drehachse 13 weiter verbessert.

An dem oberen Ende des zweiten Gehäuseteils 3 ist der Radius des inneren Hohl raums 10 stetig (linear) vergrößert und eine schräge, umlaufende Ringfläche an der inneren Wandung des zweiten Gehäuseteils 3 ausgebildet, wobei jede Flächennor male an die Ringfläche mit der Drehachse 13 einen spitzen Winkel einschließt. Nicht dargestellte alternative Ausführungen der Erfindung sehen hingegen einen flachen Winkel zwischen der Ringfläche und der Drehachse 13 vor. Auf der Ring fläche sind Magnete 6 in Plättchenform angeordnet, wobei die Magnete 6 alle iden tisch ausgebildet sind und auf der Ringfläche in umlaufender Richtung äquidistant platziert sind. Die Polung benachbarter Magnete 6 ist jeweils alternierend. Die be schriebene Anordnung der Magnete 6 auf der Ringfläche bildet die magnetische Strukturierung 5 des zweiten Gehäuseteils 3. An dem ersten Gehäuseteil 2 ist eine korrespondierende magnetische Strukturierung 4 angeordnet. Dazu weist das erste Gehäuseteil 2 direkt unterhalb des Absatzes 17 eine ebenfalls mit identischen Mag neten 6 in Umlaufrichtung äquidistant besetzte schräge bzw. gegenüber der Dreh achse 13 geneigte Ringfläche, wobei jede Flächennormale an die Ringfläche mit der Drehachse 13 einen spitzen Winkel einschließt, als magnetische Strukturierung 4 des ersten Gehäuseteils 2 auf. Bei alternativen Ausgestaltungen der Erfindung (nicht dargestellt) ist keine Neigung der Ringfläche gegenüber der Drehachse 13 ausgebildet. Die Polung in Umfangsrichtung direkt benachbarter Magnete 6 ist wie derum alternierend. Die magnetische Strukturierung 4 des ersten Gehäuseteils 2 und die magnetische Strukturierung 5 des zweiten Gehäuseteils 3 wirken gewis sermaßen als kontaktloses Mittel zur gegenseitigen Verrastung des ersten Gehäu- seteils 2 und des zweiten Gehäuseteils 3 bezüglich einer Drehung des ersten Ge häuseteils 2 und des zweiten Gehäuseteils 3 relativ zueinander um die Drehachse 13 zusammen.

Bezuqszeichenliste

1 Steckverbinder

2 Erstes Gehäuseteil

3 Zweites Gehäuseteil 4 Magnetische Strukturierung erstes Gehäuseteil

5 Magnetische Strukturierung zweites Gehäuseteil

6 Magnete

7 Außengewinde

8 O-Ring 9 Gleitlager

10 Innerer Hohlraum zweites Gehäuseteil

11 Sicherungsring

12 Dichtungselement (O-Ring)

13 Drehachse 14 Umlaufende Einschnürung

15 Oberer Rand zweites Gehäuseteil

16 Innengewinde

17 Absatz

18 Kanal 19 Umlaufende Einschnürung

20 Radiale Auskragung

21 Zwischenhohlraum

Claims

Patentansprüche

1. Steckverbinder (1), umfassend zumindest ein erstes Gehäuseteil (2) und ein zweites Gehäuseteil (3), wobei eines der Gehäuseteile (2; 3) in einem Eingriffsbereich zumindest teilweise und konzentrisch in das andere Ge- häuseteil (3; 2) eingreift, und wobei das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) im Eingriffsbereich um eine Drehachse (13) relativ zueinander drehbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) und das zweite Gehäuseteil (3) im Eingriffsbereich jeweils eine wenigstens teilweise innenseitig oder außenseitig umlaufende magnetische Strukturierung (4, 5) aufweisen, wobei die jeweiligen magne tischen Strukturierungen (4, 5) dazu ausgebildet sind, zusammenzuwirken.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) im Eingriffsbereich eine um die Drehachse (13) um laufende erste Ringfläche mit einer Flächennormalen parallel zu der Dreh achse (13) und das zweite Gehäuseteil (3) eine entsprechende korrespon dierende zweite Ringfläche aufweist, wobei die jeweilige magnetische Strukturierung (4, 5) auf den Ringflächen angeordnet ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) im Eingriffsbereich eine um die Drehachse (13) um- laufende erste Ringfläche mit einer Flächennormalen senkrecht zu der

Drehachse (13) und das zweite Gehäuseteil (3) eine entsprechende kor respondierende zweite Ringfläche aufweist, wobei die jeweilige magneti sche Strukturierung (4, 5) auf den Ringflächen angeordnet ist.

4. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (2) im Eingriffsbereich eine um die Drehachse (13) um laufende erste Ringfläche mit Flächennormalen, die mit der Drehachse (13) einen spitzen Winkel einschließen, und das zweite Gehäuseteil (3) eine entsprechende korrespondierende zweite Ringfläche aufweist, wobei die jeweilige magnetische Strukturierung (4, 5) auf den Ringflächen angeord net ist.

5. Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich an einem verbindungs- seitigen Ende des Steckverbinders zwischen dem eingreifenden Gehäuse teil (2), das zumindest teilweise und konzentrisch in das andere Gehäuse teil (3) eingreift, und dem anderen Gehäuseteil (3) oder zwischen dem an deren Gehäuseteil (3) und einem an dem eingreifenden Gehäuseteil (2) angeordneten Sicherungselement (11) ein umlaufendes Dichtungselement (12) angeordnet ist oder anordenbar ist.