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Title:
CONNECTING ELEMENT FOR PLUG CONNECTORS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/190976
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connecting element (1) of a plug connector (5) for establishing a contact between the plug connector (5) and a mating plug connector (6). Wherein the connecting element (1) is intended to establish a mechanical connection with an opposite terminal (2) of the mating plug connector (6) to which contact is to be established. At least two types of means for making contacts between opposite terminal (2) are provided on the connecting element (1) for this purpose. The at least two different types of means for establishing a contact make it possible to contact just as many different types of mating plug connectors (6) with the plug connector (5). This makes it possible to use the plug connector (5) with different types of mating plug connectors (6).

Inventors:
DRAGHICI ADRIAN (RO)
FRIESEN HEINRICH (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/100182
Publication Date:
December 04, 2014
Filing Date:
May 30, 2014
Export Citation:
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Assignee:
HARTING ELECTRONICS GMBH (DE)
International Classes:
H01R13/622; F16L19/00; H01R13/623; H01R13/627
Foreign References:
US8328574B12012-12-11
DE102004033738A12006-02-02
US20050186822A12005-08-25
US8167647B12012-05-01
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Claims:
Anschlusselement für Steckverbinder

Patentansprüche

1 . Anschlusselement (1 ) für Steckverbinder (5), zur Kontaktierung mit einem Gegenelement (2) eines Gegensteckverbinders (6), wobei das Anschlusselement (1 ) hülsenartig ausgebildet ist, und zumindest ein erstes und ein zweites Mittel zur mechanischen Kontaktierung von Gegenelementen (2) des Gegensteckverbinders (6) aufweist,

wobei das erste Mittel zur Kontaktierung durch ein in Steckrichtung

(S) weisendes Innengewinde (3) gebildet ist, und

wobei das zweite Mittel zur Kontaktierung durch eine Nut (4) gebildet ist.

2. Anschlusselement (1 ) nach Anspruch Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Nut (4) quer zur Steckrichtung (S) verläuft.

3. Anschlusselement (1 ) nach der Ansprüche Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden, bis 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Nut (4) auf der äußeren Fläche des Anschlusselements (1 ) vorgesehen ist.

4. Anschlusselement (1 ) nach der Ansprüche Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden, bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Nut (4) umlaufend über den gesamten Umfang des Anschlusselements (1 ) vorgesehen ist.

5. Anschlusselement (1 ) nach einem der Ansprüche Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden, bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Nut (4) in Steckrichtung (S) am vorderen Ende des Anschlusselements (1 ) vorgesehen ist.

6. Anschlusselement (1 ) nach einem der Ansprüche Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden, bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Abstand (A) der Nut (4) zu dem in Steckrichtung (S) vorderen Rand des Anschlusselements (1 ) ca. 3/14 bis 1/2 des Durchmessers des Anschlusselements (1 ) beträgt.

7. Anschlusselement (1 ) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Abstand (A) 2/7 bis 3/7 des Durchmessers des Anschlusselements (1 ) beträgt.

8. Anschlusselement (1 ) nach Anspruch7,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Abstand (A) ca. 5/14 des Durchmessers des Anschlusselements (1 ) beträgt.

Description:
Anschlusselement für Steckverbinder

Die Erfindung betrifft ein Anschlusselement für Steckverbinder nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruch 1 .

Derartige Anschlusselemente werden benötigt, um Steckverbinder mit passenden Gegensteckverbindern zu kontaktieren. Das Anschlusselement übernimmt dabei - neben den Kontaktelementen, welche die Verbindung des Mediums und Übertragung von Signalen übernehmen - die mechanische Verbindung der Steckverbinder und sorgt für eine sichere und dauerhafte, räumliche Anordnung der Kontaktelemente zueinander.

Bei den Kontaktelementen kann es sich dabei um elektrische, pneumatische, optische oder hydraulische Kontakte handeln. Dies ist abhängig von der Anwendung die der Steckverbinder erfüllen soll. Für die vorliegende Erfindung ist die Art der Kontaktelemente nicht weiter von Relevanz, weshalb auf diese im Folgenden nicht weiter eingegangen wird.

Anschlusselemente der vorgenannten Gattung müssen einerseits mechanische Zug- und Druckkräfte, sowie Torsions- und Schärkräfte aufnehmen. Andererseits müssen sie eine vielfach lösbare Verbindung zwischen den Kontaktelementen darstellen.

Aus dem Stand der Technik ist dem Fachmann eine Vielzahl solcher Anschlusselemente bekannt. Eine sehr weit verbreitete Art derartiger Anschlusselemente sind die sogenannten Rundsteckverbinder. Dieser werden entsprechend ihrer Gewindegröße beispielsweise als M8 oder M12 Steckverbinder bezeichnet.

Das Anschlusselement bei dieser Art von meist Rundsteckverbindern wird durch eine Schraubverbindung zwischen Steckverbinder und Ge- gensteckverbinder gebildet. Einer der Steckverbinder verfügt über ein Außengewinde, welches das Innengewinde des Gegensteckverbinders aufnehmen kann.

Die Anordnung, ob Außen- oder Innengewinde auf Steckverbinder bzw. Gegensteckverbinder angeordnet sind, ist dabei variabel und kann je nach Anwendung verscheiden ausgeführt werden.

Durch eine drehbare Anordnung eines der Gewinde kann eine Ver- schraubung der Steckverbinder miteinander sichergestellt werden, während die Kontaktelemente im Inneren der Steckverbinder in korrekter Ausrichtung zueinander verdreh-sicher sind.

Aus der US20050186822A1 ist ein Hybrid-Stecksockel (hybrid recep- tacle coupler) bekannt, welcher mechanisch über zwei verschiedene Arten kontaktiert werden kann. Neben einem Gewinde zum Aufschrauben eines Steckverbinders, weißt der Stecksockel hakenförmige Ausnehmungen auf, welche zu einer sogenannten Bajonett-Verriegelung geeignet sind.

Die US8167647B1 offenbart eine Steckverbinder-Verrastung, wobei Rastarme eines Steckverbinders in ein Gewinde eines Stecksockels eingreifen. Mittels eines verschiebbaren Rings können die Rastarme des Steckverbinders fixiert und gegen eine Auseinanderspreizen gesichert werden.

Neben den bekannten Steckverbindern mit Schraub-Anschlusselement, sind Steckverbinder mit sogenannten Push-Pull-Anschlusselementen bekannt. Diese zeichnen sich im Wesentlichen durch eine einfache Ver- rastung sowie ein axial, in Steckrichtung verschiebbares Betätigungsmittel aus. Die Verrastung wird meist durch eine, an einem der Steckverbinder befindliche Rastnut, in Verbindung mit an flexiblen Rastarmen vorgesehen Rasthaken realisiert. Durch Einhaken der Rasthaken des Steckverbinders in die Rastnut des Gegensteckverbinders wird eine mechanische Verbindung der Steckverbinder sichergestellt.

Das besagte Betätigungsmittel ist dazu vorgesehen, durch axiale, gegen die Steckrichtung gerichtete Bewegung auf die Rasthaken einzuwirken und diese aus der Rastnut des Gegensteckverbinders zu heben. Eine Verriegelung von Steckverbinder und Gegensteckverbinder wird so gelöst.

Nachteilig wirkt sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen aus, dass diese lediglich mit einer der vorgenannten Arten von Anschlusselementen versehen sind. Die Steckverbinder sind entweder dazu ausgelegt, mit einer Verschraubung kontaktiert zu werden, oder mittels einer sogenannten Push-Pull-Verriegelung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Anschlusselement für Steckverbinder so auszubilden, dass diese mit zwei Arten von Gegensteckverbindern kontaktiert und verrastet werden kann. Dabei sollen alle nötigen, mechanischen Eigenschaften einer Steckverbinderverriegelung erhalten bleiben. Zudem soll das Anschlusselement kompatibel zu bereits am Markt bestehenden Steckverbindern sein.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Bei der Erfindung handelt es sich um eine Anschlussaufnahme für Steckverbinder, welche dafür vorgesehen ist mit einer Gegenaufnahme eines geeigneten Gegensteckverbinder mechanisch verbunden zu werden. Derartige Anschlussaufnahmen können an einem Steckverbinder angeordnet sein, oder auch als Anschlussdose an einem Gerätegehäuse oder einer Gerätewand angebracht sein.

Die vielseitige Einsatzart derartiger Anschlussaufnahmen ist für die vorliegende Erfindung nicht weiter von Relevanz. Sie müssen lediglich von einem Gegensteckverbinder kontaktierbar sein. Derartige Anschlussaufnahmen werden in Fachkreisen auch mit dem englischen Begriff receptacle bezeichnet.

Die Anschlussaufnahmen sind neben ihrer Aufgabe der mechanischen Verbindung von Steckverbindern dafür vorgesehen, Kontaktmittel der Steckverbinder zur Kontaktierung bereit zu stellen. In ihrem Inneren sind somit meist die Kontaktmittel der Steckverbinder angeordnet. Diese können je nach Einsatzart und Einsatzzweck des Steckverbinders elektrischer, pneumatischer, optischer oder hydraulischer Art sein.

Da die vorliegende Erfindung sich lediglich auf die Anschlusselemente, die Verriegelung der Steckverbinder zueinander, bezieht, sind die Kontaktmittel nicht weiter von Relevanz. Auf die Kontaktmittel wird im Weiteren somit nicht weiter eingegangen.

Im Wesentlichen besteht die Anschlussaufnahme aus einem hülsenartigen Grundkörper. Der hülsenartige Grundkörper ist dazu vorgesehen, die Kontaktmittel wie oben bereits beschrieben aufzunehmen. Im vorderen, in Steckrichtung weisenden Bereich der Anschlussaufnahme sind erfindungsgemäß zumindest zwei Mittel zur mechanischen Kontaktierung eines Gegensteckverbinders vorgesehen. Die Mittel zur Kontaktierung sind zumindest ein Gewinde, auf welches ein Gegensteckverbinder mit einem entsprechenden Gegengewinde aufgeschraubt werden kann. Zudem ist als zweites Mittel zur Kontaktierung eine Rastnut vorgesehen, in welche ein Gegensteckverbinder mit entsprechenden Rasthaken eingerastet werden kann. Diese Kontaktie- rungsart ist als Push-Pull-Kontaktierung bekannt.

Durch eine vorteilhafte Anordnung der beiden Mittel zur Kontaktierung auf dem Anschlusselement kann eine Kompatibilität zu zwei verschiedenen Anschlüssen von Gegensteckverbindern erzeugt werden. Dies bietet eine große Flexibilität für den Anwender. Durch den Austausch eines standardmäßigen Anschlusselements am Steckverbinder kann dieser sowohl mit älteren Gegensteckverbindern mit Gewindean- schluss, als auch mit neuen Gegensteckverbindern mit Push-Pull- Technik genutzt werden.

Selbstverständlich wäre auch eine Anpassung eines bereits existierenden Push-Pull-Anschlusselements denkbar, dass diese neben dem entsprechenden Push-Pull-Gegensteckverbinder auch mit einem Gegenelement mit Schraubmittel kontaktiert werden kann.

Die Vorteile der Erfindung liegen im Wesentlichen darin, einen bereits im Einsatz befindlichen Steckverbinder oder eine Anschlussbuchse so zu verändern, dass diese statt mit dem bisher genutzten Anschlusselement nur für eine Art von Gegensteckverbindern geeignet zu sein, jetzt mit mindestens zwei verschiedenen Gegensteckverbindern kontaktiert werden kann, wobei die unterschiedlichen Gegensteckverbinder sich durch unterschiedliche Mitteln zur Kontaktierung des Gegensteckverbinders mit dem Steckverbinder unterscheiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Schnittdarstellung eines Steckverbinders mit erfindungsgemäßem Anschlusselement;

Fig. 2 Schnittdarstellung eines ersten Gegensteckverbinders;

Fig. 3 Schnittdarstellung eines zweiten Gegensteckverbinders;

Fig. 4 Schnittdarstellung eines Steckverbinders mit erfindungsgemäßem

Anschlusselement und kontaktiertem erstem Gegensteckverbinder; und

Fig. 5 Schnittdarstellung eines Steckverbinders mit erfindungsgemäßem

Anschlusselement und kontaktiertem zweitem Gegensteckverbinder.

Die Fig. 1 zeigt einen Steckverbinder 5 mit erfindungsgemäßem Anschlusselement 1 nach der vorliegenden Erfindung in Schnittdarstellung entlang der Steckachse. Der hier gezeigte Steckverbinder 5 ist als receptacle für eine Gehäusewand vorgesehen. Dieser kann durch eine Bohrung in einem Gehäuse oder einer Gerätewand geführt werden und mittels einer Überwurfmutter 1 1 in der Bohrung befestigt werden.

Die weiteren, Steckerbinder typischen Bauteile wie Isolierkörper und Kontaktmittel sind in dieser und den weiteren Figuren der Übersicht halber nicht dargestellt. Entsprechend dem Stand der Technik können diese elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder optisch sein. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl derartiger Kontaktmittel bekannt, welche alle mit einem entsprechenden Isolierkörper in den gezeigten Steckverbindern eingesetzt werden können.

Der in der Fig. 1 gezeigte Steckverbinder 5 besteht aus einem hülsenartigen, zylinderförmigen Grundkörper 8. Dieser Grundkörper bildet - abgesehen von den nicht dargestellten Kontaktmitteln - in dieser speziellen Ausführungsform als receptacle bereits den gesamten Steckverbinder 5. Der in Steckrichtung S vordere Teil des Grundkörpers 8 bildet das erfindungsgemäße Anschlusselement 1 . Das Anschlusselement 1 weißt an seiner hohlzylinderförmigen Innenseite ein Innengewinde 3 auf. An der Außenseite des zylinderförmigen Anschlusselements 1 ist eine Nut 4 vorgesehen.

Das Innengewinde 3 am Anschlusselement 1 dient der mechanischen Kontaktierung und Verbindung des Anschlusselements 1 mit einem Gegenelement 2. Durch Aufschrauben des Innengewindes 3 des Anschlusselements 1 auf ein entsprechendes Außengewinde 9 eines Gegenelements 2 werden Steckverbinder 5 und Gegensteckverbinder 6 mechanisch miteinander verbunden.

Da die Verbindung mittels einer Drehbewegung der beiden Gewinde 3, 9 zueinander getätigt werden muss, ist es nötig eines der Gewinde 3 oder 9 drehbar an dem Anschlusselement 1 oder dem Gegenelement 2 anzuordnen. In der gezeigten Ausführungsform ist das Außengewinde 9 des Gegenelements 2 drehbar am Gegensteckverbinder 6 befestigt. Dies wird in Fig. 2 noch näher erläutert.

Die Nut 4 dient der Kontaktierung des Anschlusselements 1 mit einem Gegenelement 2 eines Gegensteckverbinders 6. Über entsprechende Rastmittel 7 kann das Gegenelement 2 mit dem Anschlusselement 1 mechanisch verrasten. Der Steckverbinder 5 kann somit nicht mehr von dem Gegensteckverbinder 6 abgezogen werden.

In dieser speziellen Ausführungsform ist die Nut 4 über den gesamten Umfang des Anschlusselements 1 ausgedehnt. In anderen Ausführungsformen wäre denkbar, die Nut 4 nur partiell über den Umfang verteilt anzuordnen. Dies wäre sowohl in einer symmetrischen, als auch in einer unsymmetrischen Anordnung möglich. Vorteil von einer partiellen, unsymmetrischen Anordnung einer bereichsweisen Nut 4 wäre, dass damit eine rotations-korrekte Ausrichtung des Steckverbinders 5 sichergestellt werden kann.

Andererseits kann eine, wie in der vorliegenden Fig.1 gezeigte komplett umlaufende Nut 4 den gegenteiligen Vorteil haben, dass eine rotationskorrekte Ausrichtung des Steckverbinders 5 nicht nötig ist um eine Kontak- tierung mit einem Gegensteckverbinder 6 herbeizuführen.

Die Nut 4 weist dabei einen Abstand A von der vorderen Steckkante des Anschlusselements 1 auf, der in einem Bereich zwischen 3/14 bis 1/2 des Durchmessers des Anschlusselements 1 liegt. Besonders zweckmäßig ist ein Bereich von 2/7 bis 3/7 des Durchmessers. In dieser speziellen Ausführungsform, die in den Figuren dargestellt ist, beträgt der Abstand A vorteilhaft 5/14 des Durchmessers des Anschlusselements 1 .

In der Fig. 2 ist ein erster Gegensteckverbinder 6a in einer Schnittdarstellung - ebenfalls entlang der Steckachse - dargestellt. Der Gegensteckverbinder 6a wird von einem Grundkörper 8 gebildet, welcher eine in Ge- gensteckrichtung GS gerichtete Steckseite, sowie eine entgegen der Steckrichtung GS gerichtete Kabelanschlussseite aufweist.

Die Kabelanschlussseite ist zur Aufnahme eines anzuschließenden Kabels vorgesehen und verfügt über ein Gewinde 12. Das Gewinde 12 ist zum Aufschrauben einer Kabelfixierung vorgesehen.

An der Steckseite des Grundkörpers 8 befindet sich das Gegenelement 2a des Gegensteckverbinders 6a. Das Gegenelement 2a wird von einem, auf dem Grundköper 8 drehbar vorgesehenen Betätigungsmittel 10a gebildet. Dem Betätigungsmittel 10 ist ein Außengewinde 9 angeformt.

Das Außengewinde 9 ist zur Kontaktierung mit dem Innengewinde 3 des Anschlusselements 1 vorgesehen. Durch Drehen des Betätigungsmittels 10a kann das Außengewinde 9 in das Innengewinde 3 eingeschraubt werden, wodurch Steckverbinder 5 und Gegensteckverbinder 6a verbunden und kontaktiert werden.

In der Fig. 3 ist ein zweiter Gegensteckverbinder 6b in einer Schnittdarstellung - ebenfalls entlang der Steckachse - dargestellt. Der Gegensteckverbinder 6b wird von einem Grundkörper 8 gebildet, welcher eine in Ge- gensteckrichtung GS gerichtete Steckseite, sowie eine entgegen der Steckrichtung GS gerichtete Kabelanschlussseite aufweist.

Die Kabelanschlussseite ist zur Aufnahme eines anzuschließenden Kabels vorgesehen und verfügt über ein Gewinde 12. Das Gewinde 12 ist zum Aufschrauben einer Kabelfixierung vorgesehen.

An der Steckseite des Grundkörpers 8 befindet sich das Gegenelement 2b des Gegensteckverbinders 6b. Das Gegenelement 2b wird von einem, auf dem Grundköper 8 axial verschiebbaren Betätigungsmittel 10b, sowie einem zwischen Grundkörper 8 und Betätigungsmittel 10b angeordneten Rastmittel 7 gebildet.

Das Rastmittel 7 ist zur Kontaktierung mit der Nut 4 des Anschlusselements 1 vorgesehen. Durch Aufschieben des Gegensteckverbinders 6b auf den Steckverbinder 5 gleiten Rastarme 15 des Rastmittels 7 radial auseinander. Bei entsprechend tiefem Einschub federn die Rastarme 15 zurück und Rasthaken 14 an den freien Enden der Rastarme 15 rasten in die Nut 4 ein. Steckverbinder 5 und Gegensteckverbinder 6b sind so mechanisch miteinander verbunden, sowie die innenliegenden - nicht gezeigten Kontaktmittel - kontaktiert.

Durch Verschieben des Betätigungsmittel 10b entgegen der Gegensteck- richtung GS hebt dieses mit vorgesehenen Entrastungsmitteln 13 die Rastarme 15 des Rastmittel 7 an, dass die Rasthaken 14 aus der Nut 4 gehoben werden. Die mechanische Kontaktierung von Steckverbinder 5 und Gegensteckverbinder 6b wird so gelöst und die Steckverbinder 5/6b können voneinander abgezogen werden.

In der speziellen, dargestellten Ausführungsform verfügt das Rastmittel 7 über eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung. An dem Rastmittel 7 angeformten Rastarme 15 weisen an ihrem fixierten Ende eine S-Form 16 auf. Diese S-Form 16 dient vorteilhaft der Federwegverlängerung der Rastarme 15. Ohne das Rastmittel 7 in Gegensteckrichtung GS länger auslegen zu müssen kann so die federnde Länge der Rastarme 15 verlängert werden.

So kann vorteilhaft eine weichere Federkraft an den Rasthaken 14 erzeugt werden, ohne die Materialstärke der Rastarme 15 unnötig zu reduzieren. Eine solche, alternative Reduzierung der Materialstärke - was ebenfalls eine weichere Federkraft zu Folge hätte - würde jedoch die Haltbarkeit und Bruchsicherheit der Rastarme 15 negativ beeinflussen.

Die Fig. 4 zeigt einen Steckverbinder 5 mit erfindungsgemäßem Anschlusselement 1 und kontaktiertem erstem Gegensteckverbinder 6a in einer geschnittenen Ansicht. Wie bereits zu Fig. 2 beschrieben sind das Innengewinde 4 mit dem Außengewinde 9 ineinander geschraubt und stellen so eine mechanische Kontaktierung von Steckverbinder 5 und Gegensteckverbinder 6a sicher. Die ebenfalls zur Kontaktierung vorgesehene Nut 4 des Anschlusselements 1 wird in dieser Anwendung nicht verwendet.

Die Fig. 5 zeigt als erfindungsgemäße, alternative Verwendung des Anschlusselements 1 den Steckverbinder 5 mit kontaktiertem erstem Gegensteckverbinder 6b in einer geschnittenen Ansicht. Wie bereits zu Fig. 3 beschrieben sind die Rasthaken 14 des Gegenelements 2 in der Nut 4 des Anschlusselements 1 verrastet und stellen so eine mechanische Kontaktierung von Steckverbinder 5 und Gegensteckverbinder 6b sicher. Das ebenfalls zur Kontaktierung vorgesehene Innengewinde 3 des Anschlusselements 1 wird in dieser Anwendung nicht verwendet.

Die beiden Fig. 4 und 5 stellen in Gegenüberstellung die vorliegende Er- findung dar. Das Anschlusselement 1 kann einerseits mit einem Gegensteckverbinder 6a mit Außengewinde 9 verbunden werden, andererseits ist eine Kontaktierung einer Gegensteckverbinders 6b mittels vorgesehenem Rastmittel 7 möglich. Dies verleiht der vorliegenden Erfindung eine hohe Variabilität in Bezug auf die an einen Steckverbinder 5 anzuschlie- ßenden Gegensteckverbinder 6.

Anschlusselement für Steckverbinder

Bezugszeichenliste

1 Anschlusselement

2 Gegenelement

3 Innengewinde

4 Nut

5 Steckverbinder

6 Gegensteckverbinder

7 Rastmittel

8 Grundkörper

9 Außengewinde

10 Betätigungsmittel

1 1 Überwurfmutter

12 Gewinde

13 Entrastungsmittel

14 Rasthaken

15 Rastarm

16 S-Form

S Steckrichtung

GS Gegensteckrichtung

A Abstand der Nut




 
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