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Die Erfindung betrifft einen schwenkbaren Verbinder sowie eine Verwendung des Verbinders.
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In vielen Bereichen der Technik werden elektrische Verbinder zur elektrischen Verbindung eines Gerätes oder Bauteils mit einem weiteren Bauteil oder Gerät verwendet. Insbesondere bei der Montage komplexer Anlagen oder Vorrichtungen, welche solche elektrischen Geräte oder Bauteile enthalten, ist es unter Umständen notwendig nach der Montage eines Gerätes bzw. Bauteils und dessen elektrische Verbindung mittels des Verbinders weitere Bauteile bzw. Geräte an Positionen zu montieren, so daß der Verbinder bzw. ein mit dem Verbinder kontaktiertes Anschlußkabel die weitere Montage behindert.
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DE 10 2005 026 398 A1 offenbart eine verdrehbare Steckerverbinderbaugruppe mit Verrastung, wie sie beispielsweise bei Winkelsteckergehäusen verwendet wird, die an einem Aggregat befestigt ist.
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DE 20 2005 000 883 U1 offenbart einen Winkelsteckverbinder für ein Maschinengehäuse zum Anschluss eines elektrischen Steckverbinders mit einem um 90 Grad abgewinkelten Steckergehäuse, das mit einer Anschlussseite auf einen Anschlusssockel des Maschinengehäuses aufsteckbar und axial ausrichtbar ist und an dessen der Anschlussseite gegenüberliegenden Steckerseite ein elektrischer Gegenstecker einsteckbar ist, wobei das Steckergehäuse durch eine Gewindemutter am Anschlusssockel und der Gegenstecker durch eine Überwurfmutter an einem Anschlussgewinde des Steckergehäusedeckels fixierbar sind.
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DE 103 14 914 B3 offenbart einen Winkelsteckverbinder mit einem Steckerteil und einem Flanschteil, wobei das Steckerteil gegenüber dem Flanschteil zur Festlegung der Abgangsrichtung verdrehbar ist.
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Es ist die Aufgabe, einen flexibel einsetzbaren und einfach an einem komplementären Verbinder montierbaren Verbinder bereitszutellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Verbinder mit dem Merkmal des Anspruchs 1 sowie durch eine Verwendung des Verbinders mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Verbinder gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt betrifft einen Verbinder, der ausgelegt ist, um in Betriebsposition an einem komplementären Verbinder befestigbar zu sein, wobei der Verbinder umfasst:
- – ein erstes Verbinderteil mit:
- – einer Kontaktierungseinrichtung, welche zumindest bereichsweise entlang einer Einführrichtung E in eine komplementäre Kontaktierungseinrichtung eines komplementären Verbinders einführbar ist und zumindest einen elektrischen Kontakt aufweist, welcher mit einem komplementären elektrischen Kontakt des komplementären Verbinders elektrisch kontaktierbar ist;
- – einer ersten Rasteinrichtung;
und
- – ein zweites Verbinderteil mit:
- – zumindest einem Anschlußbereich;
- – einer zweiten Rasteinrichtung;
wobei das erste Verbinderteil um eine Achse A schwenkbar mit dem zweiten Verbinderteil verbunden ist, wobei die erste Rasteinrichtung des ersten Verbinderteils bei einer Anzahl N von Schwenkpositionen mit der zweiten Rasteinrichtung des zweiten Verbinderteils verrastet, wodurch ein weiteres Verschwenken des ersten Verbinderteils relativ zum zweiten Verbinderteil nur durch Anlegen eines Drehmomentes erfolgen kann, welches größer ist als ein vorbestimmtes Entrastdrehmoment.
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Vorteilhafterweise kann der Verbinder, welcher insbesondere als Steckverbinder ausgebildet ist, in der Betriebsposition geschwenkt werden, wobei der Verbinder bzw. ein an dem Verbinder befestigtes Anschlußkabel von einem Arbeitsbereich weggeschwenkt werden kann, an welchen weitere Montagearbeiten durchgeführt werden müssen. Dadurch sind der Verbinder bzw. das Anschlußkabel bei den weiteren Montagearbeiten nicht im Weg. Die Betriebsposition des Verbinders beschreibt den Zustand des Verbinders in welchem die elektrische Verbindung zwischen dem Verbinder und dem mit dem Verbinder zu kontaktierenden Gerät bereits hergestellt ist. Für den Fall, daß der Verbinder als Steckverbinder ausgebildet ist, bedeutet dies, daß der Verbinder bzw. Steckverbinder in das Gerät bzw. Bauelement eingesteckt und elektrisch kontaktiert ist.
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Mit anderen Worten ist es für die weiteren Montagearbeiten vorteilhafterweise nicht notwendig, den Verbinder von dem zugeordneten Gerät bzw. Bauelement, welches mittels des Verbinders elektrisch kontaktiert werden soll bzw. kontaktiert ist, zu lösen und nach dem Beenden der Montagearbeiten wieder aufzustecken bzw. mit dem Gerät bzw. Bauelement elektrisch zu kontaktieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der komplementäre Verbinder des Geräts bzw. Bauelements, mit welchem der Verbinder kontaktiert werden soll nach dem Vollenden der weiteren Montagearbeiten schwer zugänglich ist, so daß es nur schwer möglich oder gar unmöglich ist den Verbinder mit dem komplementären Verbinder des Gerätes zu kontaktieren.
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Der Verbinder umfaßt ein erstes Verbinderteil und ein zweites Verbinderteil wobei das erste und zweite Verbinderteil relativ zueinander um die Achse A schwenkbar verbunden sind. Das erste und zweite Verbinderteil können miteinander lösbar oder unlösbar verbunden sein.
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Das Schwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil erfolgt dabei derart, daß das erste und zweite Verbinderteil lediglich in einer vorbestimmten Anzahl N von Schwenkpositionen stabil verbleiben kann. Dies wird durch die erste Rasteinrichtung des ersten Verbinderteils und die zweite Rasteinrichtung des zweiten Verbinderteils bewirkt, welche miteinander in diesem stabilen Schwenkpositionen verrasten, um das erste und zweite Verbinderteil in dieser Schwenkposition zu halten. Um das erste Verbinderteil von einer stabile Schwenkposition zu einer benachbarten stabilen Schwenkposition zu schwenken, ist es notwendig ein Drehmoment an das erste Verbinderteil anzulegen, welches größer ist als ein vorbestimmtes Entrastdrehmoment, um die Verrastung zwischen der ersten und zweiten Rasteinrichtung zu überwinden. Ein Verschwenken des ersten Verbinderteils relativ zum zweiten Verbinderteil erfordert das Anlegen eines Drehmomentes an das erste Verbinderteil, welches geringer ist als das Entrastdrehmoment, wenn sich das erste und zweite Verbinderteil in einer Schwenkposition befinden, welche sich zwischen zwei stabilen Schwenkpositionen befindet.
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Es versteht sich, daß die Anzahl N der stabilen Schwenkposition, bei denen die erste Rasteinrichtung mit der zweiten Rasteinrichtung verrastet, zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun, zehn oder mehr betragen kann.
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Das erste Verbinderteil umfaßt eine Kontaktierungseinrichtung, welche zumindest einen elektrischen Kontakt aufweist. Es versteht sich, daß die Kontaktierungseinrichtung auch eine Vielzahl von zwei, drei, vier, fünf oder mehr elektrischen Kontakten aufweisen kann. Die elektrische Kontaktierungseinrichtung ist dazu ausgelegt, in die komplementäre Kontaktierungseinrichtung des komplementären Verbinders entlang der Einführrichtung E zumindest bereichsweise eingeführt zu werden. Dementsprechend kann der zumindest eine elektrische Kontakt durch das Einführen der Kontaktierungseinrichtung in die komplementäre Kontaktierungseinrichtung elektrisch mit einem zugeordneten komplementären elektrischen Kontakt der komplementären Kontaktierungseinrichtung kontaktiert werden. Es versteht sich, daß der zumindest eine elektrische Kontakt zumindest bereichsweise eine Längserstreckung aufweist, welche parallel zur Einführrichtung E orientiert ist. Insbesondere kann die Kontaktierungseinrichtung derart ausgebildet sein, so daß die Kontaktierungseinrichtung lediglich in einer Position in die komplementäre Kontaktierungseinrichtung einführbar ist, so daß jeder elektrische Kontakt der Kontaktierungseinrichtung lediglich mit einem zugeordneten komplementären Kontakt der komplementäre Kontaktierungseinrichtung elektrisch kontaktierbar ist. Vorteilhafterweise ist dadurch eine Verpolung mehrerer elektrischer Kontakte mit den komplementären elektrischen Kontakten vermeidbar.
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Die Kontaktierungseinrichtung kann eine elektrisch isolierende Halterung umfassen, welche die elektrischen Kontakte der Kontaktierungseinrichtung in einer vorbestimmten Position hält. Dabei kann die Halterung der Kontaktierungseinrichtung bevorzugt aus einem Polymer oder Elastomer ausgebildet sein. Die Kontaktierungseinrichtung bzw. deren elektrische Kontakte sind bevorzugt derart ausgebildet, daß die Kontaktierungseinrichtung als Steckverbinder fungiert, welche durch bloßes Aufstecken auf bzw. an bzw. in eine komplementäre Kontaktierungseinrichtung den elektrischen Kontakt herstellt. Mit anderen Worten ist die Kontaktierungseinrichtung in der Betriebsposition derart mit der komplementären Kontaktierungseinrichtung verbunden, daß ein Schwenken bzw. Drehen der Kontaktierungseinrichtung relativ zur komplementären Kontaktierungseinrichtung nicht möglich ist. Die Kontaktierungseinrichtung ist bevorzugt mit einem Gehäuse des ersten Verbinderteils mechanisch verbunden bzw. durch das Gehäuse zumindest bereichsweise aufgenommen. Weiter ist die erste Rasteinrichtung an dem Gehäuse des ersten Verbinderteils befestigt oder an bzw. in dem Gehäuse des ersten Verbinderteils ausgebildet. Es versteht sich, daß das erste Verbinderteil in der Betriebsposition derart mit dem komplementären Verbinder verbunden ist, daß ein Schwenken bzw. Drehen des ersten Verbinderteils relativ zum komplementären Verbinder unmöglich ist. Bevorzugt ist es in der Betriebsposition des Verbinders lediglich möglich, den Verbinder entgegen der Einführrichtung E relativ zum komplementären Verbinder zu verlagern, um den Verbinder von dem komplementären Verbinder zu trennen.
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Das zweite Verbinderteil ist schwenkbar mit dem ersten Verbinderteil verbunden, so daß das zweite Verbinderteil auch relativ zum komplementären Verbinder schwenkbar ist. Das zweite Verbinderteil weist einen Anschlußbereich auf, welcher ausgelegt ist, den Verbinder mit weiteren Bauteilen bzw. Geräten elektrisch zu verbinden. Daher kann der Anschlußbereich vorzugsweise ein Anschlußkabel und/oder weitere elektrische Kontakte aufweisen. Dabei ist der Anschlußbereich als Bestandteil des zweiten Verbinderteils um die Achse A schwenkbar. Dadurch ist vorteilhafterweise eine Orientierung bzw. Ausrichtung des Anschlußbereichs relativ zum ersten Verbinderteil bzw. zum komplementären Verbinder in der Betriebsposition möglich.
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Vorzugsweise ist die Achse A im wesentlichen parallel zur Einführrichtung E orientiert.
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Der Begriff „im Wesentlichen” bedeutet in diesem Zusammenhang, daß zwischen der Achse A und der Einführrichtung E ein Winkel kleiner als etwa 30 Grad, bevorzugt kleiner als etwa 10 Grad und besonders bevorzugt kleiner als etwa 5 Grad eingeschlossen ist. Besonders bevorzugt ist die Achse A exakt parallel zu Einführrichtung E orientiert. Für den Fall, daß der Anschlußbereich an einen Seitenbereich des zweiten Verbinderteils angeordnet ist, das heißt, daß der Anschlußbereich in einem Bereich des zweiten Verbinderteils angeordnet bzw. ausgebildet ist, welcher einen normalen Vektor aufweist, der mit der Achse A bzw. Einführrichtung E ein Winkel verschieden von Null einschließt, bevorzugt einen Winkel von größer als 30 Grad, besonders bevorzugt einen Winkel von größer als etwa 60 Grad, und insbesondere einen Winkel von etwa 90 Grad, einschließt, ist es vorteilhafterweise möglich, den Anschlußbereich des zweiten Verbinderteils derart relativ zum komplementären Verbinder bzw. zum ersten Verbinderteil zu orientieren, daß der Anschluß des Verbinders aus verschiedenen Richtungen erfolgen kann.
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Vorzugsweise ist das erste Verbinderteil relativ zum zweiten Verbinderteil lediglich um einen Schwenkwinkel von weniger als 360 Grad verschwenkbar.
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Vorteilhafterweise ist dadurch eine vollständige Drehung des ersten Verbinderteils relativ zum zweiten Verbinderteil unterbunden. Insbesondere kann dadurch vermieden werden, daß ein mit dem zweiten Verbinderteil verbundenes Anschlußkabel verdrillt wird. Weiter kann dadurch vermieden werden, daß ein Anschlußkabel des Anschußbereichs derart verdreht wird, daß die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels, welche mit den elektrischen Kontakten des ersten Verbinderteils elektrisch und mechanisch kontaktiert sind derart verdreht bzw. verdrillt werden, daß die Verbindung zwischen den elektrischen Leitungen und den elektrischen Kontakten abreißt. Insbesondere kann der zweite Verbinderteil um weniger als etwa 300 Grad, bevorzugt um weniger als 270 Grad, und insbesondere um weniger als etwa 180 Grad, relativ zum ersten Verbinderteil verschwenkt werden.
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Vorzugsweise weist die erste Rasteinrichtung eine gezackte oder gewellte erste Gleitfläche auf, auf welcher die zweite Rasteinrichtung während des Verschwenkens mit einer komplementären bzw. formkongruenten zweiten Gleitfläche gleitet.
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Vorteilhafterweise sind die erste Rasteinrichtung und die zweite Rasteinrichtung in einfacher Weise ausbildbar. Insbesondere kann die erste Rasteinrichtung einstückig mit einem Gehäuse des ersten Verbinderteils ausgebildet sein. Entsprechend kann die zweite Rasteinrichtung einstückig mit dem Gehäuse des zweiten Verbinderteils ausgebildet sein.
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Die stabilen Schwenkpositionen sind insbesondere erreicht, wenn ein Vorsprung bzw. ein Wellenberg der ersten Rasteinrichtung in Eingriff mit einem entsprechenden Rücksprung bzw. Wellental der zweiten Rasteinrichtung in Eingriff ist. Bevorzugt sind in einer stabilen Schwenkposition alle Vorsprünge bzw. Wellenberge der ersten Rasteinrichtung mit entsprechenden Rücksprüngen bzw. Wellentälern der zweiten Rasteinrichtung in Eingriff. Es versteht sich, daß in einer stabilen Schwenkposition dann auch ein zwischen zwei Vorsprüngen angeordneter Rücksprung der ersten Rasteinrichtung bzw. ein Wellental der ersten Rasteinrichtung mit einem entsprechendem Vorsprung bzw. Wellenberg der zweiten Rasteinrichtung in Eingriff steht. Insbesondere kann die erste Gleitfläche im Wesentlichen vollflächig mit der zweiten Gleitfläche mechanisch kontaktieren, wenn die erste Rasteinrichtung mit der zweiten Rasteinrichtung verrastet, das heißt wenn eine stabile Schwenkposition erreicht ist. Der Begriff „im Wesentlichen vollflächig” kann insbesondere beschreiben, daß mehr als etwa 50 Prozent, bevorzugt mehr als etwa 80 Prozent und insbesondere mehr als etwa 95 Prozent der ersten Gleitfläche in einer stabilen Schwenkposition mit der zweiten Gleitfläche mechanisch kontaktiert.
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Es versteht sich, daß während des Verschwenkens des ersten Verbinderteils relativ zum zweiten Verbinderteil, also während des Gleitens der ersten Gleitfäche über die zweite Gleitfläche, der Anteil der ersten Gleitfläche, welche mit der zweiten Gleitfläche mechanisch kontaktiert, variieren kann. Insbesondere verringert sich die Kontaktfläche zwischen den beiden Gleitflächen, wenn das zweite Verbinderteil relativ zum ersten Verbinderteil aus einer stabilen Schwenkposition herausgeschwenkt wird. Insbesondere kann die Kontaktfläche zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche minimiert sein, wenn das zweite Verbinderteil relativ zum ersten Verbinderteil hälftig zwischen zwei stabilen Schwenkpositionen positioniert ist. In diesem Fall können insbesondere ein Vorsprung bzw. ein Wellenberg der ersten Rasteinrichtung mit einem Vorsprung bzw. Wellenberg der zweiten Rasteinrichtung mechanisch kontaktieren, wobei die Kontaktfläche zwischen der ersten und zweiten Gleitfläche minimiert sein kann.
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Vorzugsweise ist die zweite Rasteinrichtung relativ zur ersten Rasteinrichtung durch das Verschwenken um die Achse A entlang einer Verlagerungsrichtung V verlagerbar, welche parallel zur Achse A orientiert ist.
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Vorteilhafterweise kann einem Benutzer durch das Verlagern der zweiten Rasteinrichtung und damit des zweiten Verbinderteils entlang der Verlagerungsrichtung V angezeigt werden, ob sich der Verbinder in einer stabilen Schwenkposition befindet oder nicht. Dabei kann ein entlang der Verlagerungsrichtung V verlagerter Zustand des zweiten Verbinderteils anzeigen, daß sich das zweite Verbinderteil in einer Position befindet, welche zwischen zwei stabilen Schwenkpositionen angeordnet ist. Das Zurückverlagern des zweiten Verbinderteils entgegen der Verlagerungsrichtung V bzw. das Verrasten der ersten Rasteinrichtung mit der zweiten Rasteinrichtung kann dem Benutzer dann in zuverlässiger Weise zeigen, daß eine stabile Schwenkposition des Verbinders erreicht ist.
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Die Orientierung der Verlagerungsrichtung V parallel zur Achse A kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß die erste und zweite Gleitfläche jeweils normalen Vektoren umfassen, welche im Wesentlichen parallel zur Achse A orientiert sind. Insbesondere können die Spitzen der Vor- bzw. Rücksprünge oder der Wellenberge und Wellentäler derart angeordnet sein, daß die Spitzen entlang der Achse A voneinander beabstandet sind.
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Vorzugsweise umfaßt der Verbinder weiter zumindest ein Vorspannungselement, welches die erste Rasteinrichtung oder die zweite Rasteinrichtung entgegen der Verlagerungsrichtung V vorspannt.
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Vorteilhafterweise bewirkt das Vorspannungselement, das der Verbinder bzw. das zweite Verbinderteil selbsttätig in eine stabile Schwenkposition gelangt. Durch das Vorspannungselement können die erste und zweite Rasteinrichtung parallel zur Verlagerungsrichtung V gegeneinander vorgespannt werden, so daß ein Verlagern der ersten Rasteinrichtung relativ zur zweiten Rasteinrichtung heraus aus einer stabilen Schwenkposition zu einem weiteren Spannen des Vorspannelements führt. Das Vorspannelement ist rückstellfähig verformbar, insbesondere elastisch verformbar, ausgebildet, so daß aufgrund der Rückstellfähigkeit des Vorspannungselements für den Fall, daß sich die erste und zweite Rasteinrichtung nicht in einer stabilen Verschwenkposition befinden, eine größere mechanische Spannung auf beide Rasteinrichtungen wirkt als in einer stabilen Schwenkposition. Daher neigen die erste und zweite Rasteinrichtung dazu, in eine stabile Schwenkposition zurückzukehren und das Vorspannelement zumindest teilweise zu entspannen.
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Insbesondere kann durch eine Federkonstante des Vorspannungselements, welche die notwendige Kraft pro Millimeter Verformung entlang der Verlagerungsrichtung V beschreibt, und der Länge zwischen einer Vorsprungspitze und einer Rücksprungspitze bzw. der Spitze eines Wellenbergs und dem Fuß eines Wellentals der ersten bzw. zweiten Rasteinrichtung, kann die notwendige Kraft vorbestimmt werden, welche notwendig ist um von einer stabilen Schwenkposition zu einer benachbarten stabilen Schwenkposition zu gelangen. Diese Kraft, welche benötigt wird um das Vorspannungselement weiter zu spannen, wird durch das an das zweite Verbinderteil angelegte Drehmoment erzeugt.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine Vorspannungselement Bestandteil einer Verriegelungseinrichtung, welche das erste Verbinderteil oder den komplementären Verbinder mit dem zweiten Verbinderteil verriegelt.
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Insbesondere kann die Verriegelungseinrichtung mittels eines Befestigungsbereichs an dem zweiten Verbinderteil befestigt sein und ein Eingriffbereich aufweisen, welcher von dem Befestigungsbereich beabstandet ist, wobei der Eingriffbereich ausgelegt ist, mit einem komplementären Eingriffbereich des komplementären Verbinders in Eingriff zu gelangen, um den Verbinder in der Betriebsposition an dem komplementären Verbinder zu befestigen. Die Verriegelungseinrichtung kann dabei zumindest bereichsweise elastisch verformbar bzw. rückstellfähig verformbar ausgebildet sein, so daß der Abstand zwischen dem Eingriffbereich und dem Befestigungsbereich der Verriegelungseinrichtung durch Anlegen einer entsprechenden Kraft vergrößerbar ist. Aufgrund der Rückstellfähigkeit der Verriegelungseinrichtung kehrt der Abstand zwischen dem Eingriffbereich und dem Befestigungsbereich zu seinem ursprünglichen Wert zurück, sobald die angelegte Kraft nicht mehr wirkt. Insbesondere erlaubt die rückstellfähig verformbare Verriegelungseinrichtung, daß der zweite Verbinderteil entlang der Verlagerungsrichtung V relativ zum ersten Verbinderteil bzw. zum komplementären Verbinder verlagerbar ist. Insbesondere kann der Abstand zwischen dem Eingriffbereich und dem Befestigungsbereich der Verriegelungseinrichtung und damit die Position den zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil bzw. zum komplementären Verbinder um eine Strecke von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, bevorzugt etwa 0,2 mm bis etwa 1 mm, insbesondere etwa 0,5 mm bis etwa 0,8 mm betragen. Bevorzugt kann die Verriegelungseinrichtung aus einem Metall, wie beispielsweise einem Federstahl, ausgebildet sein. Bevorzugt kann die Verriegelungseinrichtung auch eine Mehrzahl von Vorspannungselementen umfassen. Beispielsweise können zwei, drei, vier, fünf oder mehr Vorspannungselemente vorgesehen sein.
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Vorzugsweise umfaßt der Anschlußbereich des zweiten Verbinderteils weiter:
- – eine Kabeldurchführöffnung durch welche entlang einer Längsrichtung L ein Anschlußkabel in das zweite Verbinderteil einführbar ist, um mit einem zugeordneten des zumindest einen elektrischen Kontakts der Kontaktierungseinrichtung elektrisch kontaktierbar zu sein;
oder - – ein Anschlußkabel, welches entlang einer Längsrichtung L in das zweite Verbinderteil eingeführt und mit einem zugeordneten des zumindest einen elektrischen Kontakts der Kontaktierungseinrichtung elektrisch kontaktiert ist.
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Der Anschlußbereich des zweiten Verbinderteils kann bevorzugt eine Kabeldurchführöffnung aufweisen, durch welche ein Anschlußkabel entlang einer Längsrichtung L in den zweiten Verbinderteil einführbar ist. Das Anschlußkabel weist zumindest eine elektrische Leitung auf, welche mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt der Kontaktierungseinrichtung elektrisch kontaktierbar ist. Dazu kann eine durchgehende Öffnung vorgesehen sein, welche zwischen dem ersten Verbinderteil und dem zweiten Verbinderteil ausgebildet bzw. angeordnet ist, so daß das Anschlußkabel bzw. die zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels vom Anschlußbereich bzw. vom Inneren des zweiten Verbinderteils zur Kontaktierungseinrichtung des ersten Verbinderteils geführt werden kann. Bevorzugt ist die zumindest eine elektrische Leitung unmittelbar mit dem zugeordneten elektrischen Kontakt der Kontaktierungseinrichtung elektrisch bzw. mechanisch kontaktiert. Es versteht sich, daß das Anschlußkabel auch eine Vielzahl von elektrischen Leitungen aufweisen kann, welche jeweils mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt der Kontaktierungseinrichtung elektrisch kontaktiert werden können. Bei dem Schwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil kann es dabei vorzugsweise zu einem Verdrillen der elektrischen Leitungen des Anschlußkabels kommen, da sich das Anschlußkabel bzw. die elektrischen Leitungen des Anschlußkabels relativ zu den elektrischen Kontakten der Kontaktierungseinrichtung schwenken. Daher ist zweckmäßigerweise das relative Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil auf einen Schwenkwinkel von kleiner als 360° begrenzt, um das Abreißen der elektrischen Leitungen von den zugeordneten elektrischen Kontakten durch ein überstarkes Verdrillen zu verhindern.
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Alternativ ist das Anschlußkabel mit dem zweiten Verbinderteil fest verbunden, so daß das Anschlußkabel entlang der Längsrichtung L aus dem zweiten Verbinderteil herausragt. Wie oben beschrieben kann zumindest eine elektrische Leitung des Anschlußkabels mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt der Kontaktierungseinrichtung elektrisch bzw. mechanisch verbunden sein. Bevorzugt umfaßt das Anschlußkabel eine Vielzahl von elektrischen Leitungen, welche jeweils mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt der Kontaktierungseinrichtung verbunden sind. Bevorzugt kann das Anschlußkabel lösbar mit dem zweiten Verbinderteil verbunden sein. Beispielsweise kann das Anschlußkabel durch ein Festklemmen mittels einer Tülle lösbar an dem zweiten Verbinderteil befestigt sein. Alternativ kann das Anschlußkabel auch unlösbar mit dem zweiten Verbinderteil verbunden sein, beispielsweise durch ein Vergießen des Anschlußkabels mit dem zweiten Verbinderteil. Das Vergießen kann dabei vorzugsweise durch ein thermoplastisches Polymer oder ein thermoplastischen Elastomer erfolgen.
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Vorzugsweise ist die Längsrichtung L im wesentlichen senkrecht zu der Einführrichtung E und/oder der Achse A orientiert.
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Mit anderen Worten kann die Längsrichtung L, entlang welcher das Anschlußkabel in das zweite Verbinderteil einführbar ist bzw. entlang welcher sich das Anschlußkabel erstreckt, durch das Verschwenken des zweiten Verbinderteils relativ zum ersten Verbinderteil im Raum innerhalb einer Schwenkebene orientiert werden. Die Schwenkebene zeichnet sich durch einen normalen Vektor aus, welcher parallel zur Achse A und/oder zur Einführrichtung E orientiert ist.
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Vorzugsweise weist das erste Verbinderteil eine Verbinderteilaufnahme auf, welche ausgelegt ist das zweite Verbinderteil zumindest bereichsweise aufzunehmen. Insbesondere kann der zweite Verbinderteil entlang der Einführrichtung E bzw. entlang der Verlagerungsrichtung V in die Verbinderteilaufnahme des ersten Verbinderteils eingeführt werden, um an dem ersten Verbinderteil befestigt zu werden.
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Vorzugsweise ist die Verbinderteilaufnahme im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Achse A ausgebildet. Insbesondere kann die Verbinderteilaufnahme im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist es bei einer rotationssymmetrischen bzw. zylindrischen Ausbildung der Verbinderteilaufnahme in einfacher Weise möglich, das zweite Verbinderteil relativ zum relativ zum ersten Verbinderteil zu schwenken.
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Vorzugsweise ist die erste Rasteinrichtung an einem Boden der Verbinderteilaufnahme des ersten Verbinderteils ausgebildet bzw. einstückig mit der Verbinderteilaufnahme ausgebildet. Vorteilhafterweise ist das erste Verbinderteil in dieser Konfiguration besonders einfach erstellbar.
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Vorzugsweise ist die zweite Rasteinrichtung des zweiten Verbinderteils an einer Stirnseite des Bereichs des zweiten Verbinderteils angeordnet bzw. ausgebildet, welcher in die Verbinderteilaufnahme eingeführt wird. Bevorzugt kontaktiert die Stirnfläche des zweiten Verbinderteils in der Betriebsposition den Boden der Verbinderteilaufnahme des ersten Verbinderteils. Mit anderen Worten sind die erste Rasteinrichtung und die zweite Rasteinrichtung mechanisch kontaktiert, wenn die Stirnfläche des zweiten Verbinderteils mit dem Boden der Verbinderteilaufnahme mechanisch kontaktiert, also wenn das zweite Verbinderteil in der Verbinderteilaufnahme des ersten Verbinderteils aufgenommen ist.
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Vorzugsweise ist in der Verbinderteilaufnahme eine umlaufende Nut ausgebildet, in welche ein Sperring zumindest bereichsweise einführbar ist. Weiter umfaßt der Bereich des zweiten Verbinderteils, welche in der Verbinderteilaufnahme aufnehmbar ist, ebenfalls eine umlaufende Nut, in welcher der Sperring ebenfalls zumindest bereichsweise aufnehmbar ist. In der Betriebsposition liegen sich die umlaufende Nut der Verbinderteilaufnahme sowie die umlaufende Nut des zweiten Verbinderteils zumindest bereichsweise gegenüber, wobei der Sperring in beiden Nuten angeordnet ist und somit ein Herausziehen des zweiten Verbinderteils aus der Verbinderteilaufnahme verhindert. Die Dickenerstreckung D des Sperrings ist derart bemessen, daß dem Sperring in der Nut der Verbinderteilaufnahme ein Spiel von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, bevorzugt 0,2 mm bis etwa 1 mm insbesondere von etwa 0,5 mm bis etwa 0,8 mm, verbleibt. Weiter kann der Sperring bzw. die Nut des zweiten Verbinderteils derart dimensioniert sein, daß dem Sperring in der Nut des zweiten Verbinderteils entlang der Verlagerungsrichtung V ein Spiel von etwa 0,1 mm bis etwa 1 mm, bevorzugt von etwa 0,2 mm bis etwa 0,5 mm, verbleibt.
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Bevorzugt kann die Verbinderteilaufnahme an ihrem Rand eine umlaufende Fase aufweisen, welche derart konisch ausgebildet ist, daß sich der Durchmesser der Verbinderteilaufnahme entlang der Verlagerungsrichtung V erhöht. Mit anderen Worten verjüngt sich der Durchmesser der Verbinderteilaufnahme im Bereich des Randes in der Richtung hin, in welche das zweite Verbinderteil in die Verbinderteilaufnahme eingeführt wird. Weiter ist die Verbinderteilaufnahme insbesondere im Bereich des Randes der Verbinderteilaufnahme rückstellfähig bzw. elastisch ausgebildet, so daß ein Sperring, welcher bereits beim Einführen des zweiten Verbinderteils an dem zweiten Verbinderteil angeordnet ist, die Verbinderteilaufnahme zumindest bereichsweise senkrecht zur Einführrichtung E verformen kann, bis der Sperring durch die umlaufende Nut in der Verbinderteilaufnahme zumindest bereichsweise aufgenommen wird, wobei sich die Verbinderteilaufnahme aufgrund ihrer Rückstellfähigkeit zurückverformt, wodurch ein Herausziehen des zweiten Verbinderteils aus der Verbinderteilaufnahme verhindert wird. Weiter ist es zweckmäßig, daß der Sperring aus einem starren Material ausgebildet ist, um ein Herausziehen zu verhindern. Beispielsweise kann der Sperring aus einem Metall, wie beispielsweise Stahl, ausgebildet sein.
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Vorzugsweise ist ein Dichtring vorgesehen, welcher zwischen dem Verbinder und dem komplementären Verbinder in der Betriebsposition angeordnet ist, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in den komplementären Verbinder bzw. das den komplementären Verbinder umfassende Gerät zu verhindern. Der Dichtring kann zwischen dem ersten Verbinderteil und dem komplementären Verbinder bzw. dem Gerätegehäuse des Gerätes, welchen den komplementären Verbinder aufweist, vorgesehen sein. Dazu kann das erste Verbinderteil eine Dichtringnut aufweisen, in welche der Dichtring zumindest bereichsweise aufnehmbar ist. Alternativ kann der Dichtring zwischen dem schwenkbaren zweiten Verbinderteil und dem komplementären Verbinder bzw. dem Gerätegehäuse vorgesehen sein. Weiter bevorzugt weist dann das zweite Verbinderteil eine Dichtringnut auf, in welcher der Dichtring. zumindest bereichsweise aufnehmbar ist. In dem Fall, in welchem das schwenkbare zweite Verbinderteil den Dichtring umfaßt, ist der Dichtring zweckmäßigerweise aus einem Elastomer gefertigt, welches im Hinblick auf die mechanische Belastung durch das Schwenken des zweiten Verbinderteils ausreichende mechanische Stabilität aufweist.
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Verwendung gemäß einem Aspekt
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Ein Aspekt betrifft die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verbinders, wobei die Kontaktierungseinrichtung des Verbinders zumindest bereichsweise in eine komplementäre Kontaktiertierungseinrichtung eines elektrischen Gerätes eingeführt wird, um den Verbinder elektrisch mit dem Gerät zu kontaktieren, und anschließendes Verschwenken des zweiten Verbinderteils um die Achse A.
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Vorteilhafterweise kann der Verbinder mit dem Gerät elektrisch kontaktiert werden bevor weitere Montagearbeiten in der Nähe des Gerätes oder am Gerät durchgeführt werden. Der Verbinder kann weiter vorteilhafterweise selbst in den Fällen elektrisch mit dem Gerät verbunden bleiben, wenn ein mit dem Verbinder verbundenes Anschlußkabel bei der Montage hinderlich ist, da aufgrund der Schwenkbarkeit des Verbinders das Anschlußkabel derart verlagert werden kann, daß eine bessere Zugriffs- und Montagemöglichkeit besteht.
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Figurenbeschreibung
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert, wobei einzelne Merkmale losgelöst voneinander beliebig zu neuen Ausführungsformen kombiniert werden können. Es zeigt:
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1: eine perspektivische Ansicht eines Verbinders, der mit einem komplementären Verbinder eines elektrischen Gerätes verbunden ist, in der Betriebsposition;
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2: eine perspektivische Explosionsschnittansicht des Verbinders;
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3: eine perspektivische Schnittansicht des Verbinders;
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4: eine Schnittansicht durch den Verbinder und das elektrische Gerät;
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5: eine Explosionsschnittansicht durch Details des Verbinders;
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6: eine Schnittansicht durch den in 5 gezeigten Verbinder in zusammengebautem Zustand.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Verbinders 1, der in der Betriebsposition mit einem komplementären Verbinder 3 verbunden ist, welcher teilweise durch ein Gehäuse 5' eines elektrischen Gerätes 5 ausgebildet ist. Mittels des Verbinders 1 und des mit dem Verbinder 1 verbundene Anschlußkabel 6 kann das Gerät 5 mit weiteren Bauteilen bzw. Geräten (nicht gezeigt) elektrisch verbunden sein bzw. werden. Dabei ist der Verbinder 1 um die Achse A schwenkbar ausgebildet.
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Die 2 zeigt einen Schnitt durch eine perspektivische Explosionsansicht des in der 1 gezeigten Verbinders 1 und 3 einen perspektivische Schnittansicht des Verbinders 1 in zusammengesetztem Zustand. Die 4 zeigt einen Schnitt durch den Verbinder 1 und das elektrische Gerät 5, wie in 1 gezeigt, in einer Betriebsposition, bei welcher der Verbinder 1 an dem Gerät 5 befestigt und mit dem Gerät 5 elektrisch verbunden ist. Die in den 1 bis 4 gezeigten Element sind zueinander identisch und daher mit identischen Bezugszeichen versehen.
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Der Verbinder 1 weist ein erstes Verbinderteil 11 und ein zweites Verbinderteil 13 auf. Das erste Verbinderteil 11 umfaßt eine Kontaktierungseinrichtung 15, welche zumindest bereichsweise entlang einer Einführrichtung E in eine komplementäre Kontaktierungseinrichtung 7 des komplementären Verbinders 3 eingeführt werden kann. Die Kontaktierungseinrichtung 15 weist zumindest einen elektrischen Kontakt 17 auf. Es versteht sich, daß die Kontaktierungseinrichtung 15, wie in den 1 bis 14 gezeigt, auch eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 17 aufweisen kann. Jeder elektrische Kontakt 17 kann durch das Einführen der Kontaktierungseinrichtung 15 in die komplementäre Kontaktierungseinrichtung 7 mit einem zugeordneten komplementären elektrischen Kontakt 9 der komplementären Kontaktierungseinrichtung 7 bzw. des komplementären Verbinders 3 elektrisch kontaktiert werden.
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Die Kontaktierungseinrichtung 15 umfaßt eine elektrisch isolierende Halterung 8, welche die elektrischen Kontakte 17 der Kontaktierungseinrichtung 15 in einer vorbestimmten Position fixiert. Die Halterung 8 kann aus einem Polymer oder einem Elastomer ausgebildet sein. Die Kontaktierungseinrichtung 15 bzw. deren elektrische Kontakte 17 sind als Steckverbinder konfiguriert, so daß ein Aufstecken des Verbinders 1 auf den komplementären Verbinder 3 das Herstellen eines elektrischen Kontakts bewirken kann. Nach dem Aufstecken, das heißt in der Betriebsposition des Verbinders 1, ist ein Schwenken der Kontaktierungseinrichtung 15 relativ zur komplementären Kontaktierungseinrichtung 7 nicht möglich.
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In der in den 1 bis 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist eine Verbinderteilaufnahme 19 an bzw. in dem ersten Verbinderteil 11 ausgebildet, wobei das zweite Verbinderteil 13 zumindest bereichsweise durch die Verbinderteilaufnahme 15 aufnehmbar ist. Dazu kann das zweite Verbinderteil 13 entlang der Einführrichtung E in die Verbinderteilaufnahme 19 des ersten Verbinderteils 11 eingeführt werden, um an dem ersten Verbinderteil 11 befestigt zu werden.
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Die gezeigte Verbinderteilaufnahme 19 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch, bevorzugt zumindest bereichsweise zylindrisch, zu der Achse A ausgebildet, so das zweite Verbinderteil 13, welches bereichsweise formkongruent zur Verbinderteilaufnahme 19 ausgebildet ist, relativ zum ersten Verbinderteil 11 geschwenkt werden kann. Mit anderen Worten ist auch das zweite Verbinderteil 13 im wesentlichen rotationssymmetrisch, bevorzugt zumindest bereichsweise zylindrisch, zu der Achse A ausgebildet.
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Der erste Verbinderteil 11 weist eine erste Rasteinrichtung 21 auf, welche ausgelegt ist, insbesondere in der Betriebsposition des Verbinders 1, mit einer zweiten Rasteinrichtung 23 des zweiten Verbinderteils zu verrasten, um ein Schwenken des zweiten Verbinderteils 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 zu hemmen. Der Begriff ”Hemmen” beschreibt dabei, daß ein Schwenken des zweiten Verbinderteils 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 nicht völlig verhindert wird, jedoch ein Verschwenken der beiden Verbinderteile 11, 13 relativ zueinander erst durch Anlegen eines Drehmomentes erfolgt, welches ein vorbestimmtes Entrastdrehmoment überschreitet. Beispielsweise kann ein Entrastdrehmoment von größer als etwa 10 Nm, bevorzugt größer als etwa 20 Nm und inbesondere von größer als etwa 50 Nm, vorgesehen sein.
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Die erste und die zweite Rasteinrichtung 21, 23 können derart ausgebildet sein, daß beide Rasteinrichtungen 21, 23 miteinander bei einer Anzahl N von relativen Schwenkpositionen des ersten Verbinderteils 11 und des zweiten Verbinderteils 13 miteinander verrasten, so daß bei jeder dieser Schwenkpositionen das Entrastdrehmoment angelegt werden muß, um die beiden Verbinderteile 11, 13 weiter zu verschwenken, während das zum Verschwenken aufzuwendende Drehmoment bei anderen Schwenkpositionen, bei welchen die Rasteinrichtungen 21, 23 nicht miteinander verrastet sind, kleiner als das Entrastdrehmoment sein kann. Daher können die Schwenkpositionen des ersten Verbinderteils 11 und des zweiten Verbinderteils 13, an denen die Rasteinrichtungen 21, 23 miteinander verrasten sind, auch als ”stabile Schwenkpositionen” bezeichnet werden.
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Dadurch erfolgt das Schwenken des zweiten Verbinderteils 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 derart, daß das erste und zweite Verbinderteil 11, 13 lediglich in der vorbestimmten Anzahl N von Schwenkpositionen stabil verbleiben kann. Dabei können die erste und zweite Rasteinrichtung 21, 23 bei einer Anzahl N, mit beispielsweise N = 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 24, 30, 36 oder mehr, stabilen Schwenkposition miteinander verrasten.
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Die 5 zeigt einen detaillierten Schnitt durch den Verbinder 1 in einem demontierten Zustand und die 6 denselben Verbinder 1 in montiertem Zustand. Insbesondere sind die erste und zweite Rasteinrichtung 21, 23 in den 5 und 6 gezeigt.
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Die in den Figuren gezeigte erste Rasteinrichtung 21 ist mit dem Gehäuse 25 des ersten Verbinderteils 11 einstückig ausgebildet. Insbesondere kann die erste Rasteinrichtung 21 an einem Boden 27 der Verbinderteilaufnahme 19 des ersten Verbinderteils 11 ausgebildet sein. Der Boden 27 der Verbinderteilaufnahme 19 kontaktiert im zusammengebauten Zustand des Verbinders 1 mit einer Stirnfläche 29 des Gehäuses 31 des zweiten Verbinderteils 13, wobei diese Stirnfläche 29 zumindest bereichsweise als zweite Rasteinrichtung 23 ausgebildet sein kann. Mit anderen Worten können die Stirnfläche 29 und der Boden 27 zumindest bereichsweise formkongruent bzw. komplementär ausgebildet sein.
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Der Boden 27 als bevorzugte erste Rasteinrichtung 21 bildet dabei eine gezackte erste Gleitfläche aus, auf welcher die Stirnfläche 29 als bevorzugte zweite Rasteinrichtung 23 während des Verschwenkens des ersten und zweiten Verbinderteils 11, 13 zueinander gleitet.
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Di0e Stirnfläche 29 bzw. die zweite Rasteinrichtung 23 weist eine Vielzahl von im wesentlichen dreieckig oder trapezförmig ausgebildeten Zacken 33 bzw. Vorsprünge auf, welche entlang eine Erstreckungsrichtung Z, die parallel zur Achse A orientiert ist, vorragen. Die Zacken 33 können bevorzugt eine ”flache Spitze” bzw. ”gebrochene Spitze” aufweisen, also im wesentlichen trapezförmig ausgebildet sein. Die zwischen den Zacken 33 ausgebildeten Rücksprünge 35 sind entsprechend im wesentlichen dreieckig oder trapezförmig ausgebildet. Alternativ können statt Zacken 33 auch Wellenberge und statt Rücksprüngen entsprechende Wellentäler vorgesehen sein.
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Der Boden 27 der Verbinderteilaufnahme 19 des ersten Verbinderteils 11 ist zu der Stirnfläche 29 formkongruent ausgebildet und weist daher entsprechende bzw. identische Zacken 37 bzw. Rücksprünge auf. Eine stabile Schwenkposition des Verbinders 1 ist erreicht, wenn die Zacken 37 der ersten Rasteinrichtung 21 mit den entsprechenden Rücksprüngen 35 der zweiten Rasteinrichtung 23 in Eingriff ist. Mit anderen Worten kann die erste Gleitfläche bzw. der Boden 27 in einer der stabilen Schwenkpositionen im wesentlichen vollflächig mit der zweiten Gleitfläche bzw. der Stirnfläche 29 mechanisch kontaktieren.
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Während des Verschwenkens des ersten Verbinderteils 11 relativ zum zweiten Verbinderteil 13, also während des Gleitens des Bodens 27 bzw. der ersten Gleitfäche über die Stirnfläche 29 bzw. zweite Gleitfläche, kann der Anteil der ersten Gleitfläche, welcher mit der zweiten Gleitfläche mechanisch kontaktiert, variieren. Insbesondere kann die Kontaktfläche zwischen der ersten Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche minimal sein, wenn das zweite Verbinderteil 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 hälftig zwischen zwei stabilen Schwenkpositionen positioniert ist.
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Aufgrund der Zackenform der ersten und zweiten Rasteinrichtung 21, 23 bzw. des Bodens 27 und der Stirnfläche 29 ist die zweite Rasteinrichtung 23 relativ zur ersten Rasteinrichtung 21 durch das relative Verschwenken um die Achse A entlang einer Verlagerungsrichtung V verlagerbar, welche parallel zur Achse A orientiert ist. Mit anderen Worten sind die beiden Verbinderteile 11, 13 durch das Verschwenken auch entlang der Verlagerungsrichtung V verlagerbar. Durch die Verlagerung während des Verschwenkens kann angezeigt werden, ob sich der Verbinder in einer stabilen Schwenkposition befindet oder nicht. Ein entlang der Verlagerungsrichtung V maximal beabstandeter Zustand zwischen dem ersten Verbinderteil 11 und dem zweiten Verbinderteil 13 zeigt an, daß sich das zweite Verbinderteil 13 in einer Position befindet, welche zwischen zwei stabilen Schwenkpositionen angeordnet ist. Ein entlang der Verlagerungsrichtung V maximal beabstandeter Zustand zwischen dem ersten Verbinderteil 11 und dem zweiten Verbinderteil 13 zeigt dagegen an, daß eine stabile Schwenkposition des Verbinders 1 erreicht ist.
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Wie in den 1 bis 4 gezeigt, umfaßt der Verbinder 1 zwei Verriegelungseinrichtungen 39, welche jeweils einen Bereich 39a aufweisen, der als Vorspannungselement 39a ausgebildet ist. Dieser Bereich 39a bzw. das Vorspannungselement 39a ist entlang der Verlagerungsrichtung V rückstellfähig verformbar. Daher können die Verriegelungseinrichtungen 39 den Verbinder 1 mit dem komplementären Verbinder 3 verriegeln und gleichzeitig im verriegelten Zustand das erste Verbinderteil 11 gegen das zweiten Verbinderteil 13 pressen bzw. beide Verbinderteile 11, 13 gegeneinander vorspannen.
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Die Verriegelungseinrichtung 39 mittels eines Befestigungsbereichs 39b an dem zweiten Verbinderteil 13 befestigt. Die Verriegelungseinrichtung 39 weist weiter einen Eingriffbereich 39c auf, welcher von dem Befestigungsbereich 39b beabstandet ist, wobei der Eingriffbereich 39c ausgelegt ist, mit einem komplementären Eingriffbereich 41 des komplementären Verbinders 3 in Eingriff zu gelangen, um den Verbinder 3 in der Betriebsposition an dem komplementären Verbinder 1 zu befestigen. Der komplementäre Eingriffbereich 41 des komplementären Verbinders 3 kann als eine ringförmig umlaufende Nut 41 an dem komplementären Verbinder 3 bzw. an dem Gehäuse 5' des Gerätes 5 ausgebildet sein, so daß der Eingriffbereich 39c innerhalb der Nut 41 während des Schwenken des Verbinders 1 verlagert wird, wobei Eingriffbereich 39c und komplementäre Eingriffbereich 41 miteinander in Eingriff bleiben.
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Die rückstellfähig verformbare Verriegelungseinrichtung 39 bzw. das Vorspannungselement 39a ermöglicht, daß der zweite Verbinderteil 13 entlang der Verlagerungsrichtung V relativ zum ersten Verbinderteil 11 verlagerbar ist, insbesondere eine Verlagerung die durch das Verschwenken der beiden Rasteinrichtungen 21, 23 verursacht wird. Daher kann der Abstand zwischen dem Eingriffbereich 39 und dem Befestigungsbereich 39b der Verriegelungseinrichtung 39 und damit die Position des zweiten Verbinderteils 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 um eine Strecke variieren, die in etwa der Höhe H der Zacken 33, 37 der Rasteinrichtungen 21, 23 entspricht.
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Das Vorspannungselement 39a bewirkt, das der Verbinder 1 selbsttätig in eine stabile Schwenkposition gelangt und dort verharrt bis ein entsprechend hohes Entrastdrehmoment angelegt wird. Das Vorspannungselement 39a spannt die erste und zweite Rasteinrichtung 21, 23 parallel zur Verlagerungsrichtung V gegeneinander vor, wobei ein Verschwenken der Verbinderteile 11, 13 relativ zueinander aus einer stabilen Schwenkposition heraus zu einem Verlagern bzw. Entfernen der Rasteinrichtungen 21, 23 voneinander führt, wodurch das zumindest eine Vorspannelement 39a weiter gespannt wird. Für den Fall, daß sich die erste und zweite Rasteinrichtung 21, 23 nicht in einer stabilen Schwenkposition befinden, wirkt daher eine größere mechanische Spannung auf beide Rasteinrichtungen 21, 23 als in einer stabilen Schwenkposition. Daher neigt der Verbinder 1 dazu, in eine stabile Schwenkposition zurückzukehren, um das Vorspannelement 39a zumindest teilweise zu entspannen.
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Wie in den 1 bis 4 gezeigt, umfaßt das zweite Verbinderteil 13 einen Anschlußbereich 43 auf, welcher ausgelegt ist, den Verbinder 1 mit weiteren Bauteilen bzw. Geräten (nicht gezeigt) elektrisch zu verbinden. In der gezeigten Ausführungsform umfaßt der Anschlußbereich 43 eine Kabeldurchführöffnung 45, durch welche entlang einer Längsrichtung L das Anschlußkabel 6 in das zweite Verbinderteil 13 eingeführt ist. Die elektrischen Leitungen 47 des Anschlußkabels 6, sind im Inneren des zweiten Verbinderteils 13 im wesentlichen rechtwinklig gebogen, um mit einem zugeordneten elektrischen Kontakt 17 der Kontaktierungseinrichtung 15 elektrisch zu kontaktieren.
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Dabei ist der Anschlußbereich 43 bzw. die Kabeldurchführöffnung 45 sind derart angeordnet und orientiert, daß die Längsrichtung L des durchgeführten Anschlußkabels in einem Winkel größer als etwa 30 Grad, bevorzugt größer als etwa 60 Grad, und insbesondere, wie in den Figuren gezeigt, im wesentlichen senkrecht, zur Achse A, um welche die Verbinderteile 11, 13 verschwenkbar sind, bzw. zur Einführrichtung E orientiert ist. Dadurch ist vorteilhafterweise eine Orientierung bzw. Ausrichtung des Anschlußkabels 6 relativ zum komplementären Verbinder 3 bzw. zum Gerät 5 in der Betriebsposition möglich.
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Bei dem Schwenken des zweiten Verbinderteils 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 kommt es zu einem Verdrillen der elektrischen Leitungen 47 des Anschlußkabels 6. Daher kann das relative Verschwenken des zweiten Verbinderteils 13 relativ zum ersten Verbinderteil 11 zweckmäßigerweise auf einen Schwenkwinkel von kleiner als 360° begrenzt werden, um das Abreißen der elektrischen Leitungen 47 von den zugeordneten elektrischen Kontakten 17 durch das Verdrillen zu verhindern.
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Wie in der 5 und 6 weiter gezeigt ist, weist in der Verbinderteilaufnahme 19 eine umlaufende Nut 49 auf, in welche in zusammengebauten Zustand des Verbinders (siehe 6) ein Sperring 51 zumindest bereichsweise angeordnet ist. Der zweite Verbinderteil 13 umfaßt eine korrespondierende umlaufende Nut 53, in welcher der Sperring 51 ebenfalls zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Da der Sperring 51 im zusammengefügten Zustand der beiden Verbinderteile 11, 13 in beiden Nuten 49, 53 angeordnet ist, wird ein Herausziehen des zweiten Verbinderteils 13 aus der Verbinderteilaufnahme 19 verhindert. Die Dicke D des Sperrings 51 ist dabei bevorzugt so bemessen, daß dem Sperring 51 in der Nut 49 der Verbinderteilaufnahme 19 ein Spiel von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, bevorzugt 0,2 mm bis etwa 1 mm insbesondere von etwa 0,5 mm bis etwa 0,8 mm, verbleibt, welches größer ist als das Spiel entlang der Verlagerungsrichtung V in der Nut 53 des zweiten Verbinderteils 13 welches etwa 0,1 mm bis etwa 1 mm, bevorzugt von etwa 0,2 mm bis etwa 0,5 mm, beträgt. Der Sperring 51 kann beispielsweise ein Stahlring sein.
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Bevorzugt kann die Verbinderteilaufnahme 19 an ihrem Rand eine umlaufende Fase 55 aufweisen, welche derart konisch ausgebildet ist, daß sich der Durchmesser der Verbinderteilaufnahme 19 entlang der Einführrichtung des zweiten Verbinderteils 13 in die Verbinderteilaufnahme 19 im Bereich des Randes verkleinert. Der Sperring 51 kann dann beim Einführen des zweiten Verbinderteils 13 in die Verbinderteilaufnahme 19 bereits in der Nut 53 angeordnet sein und beim Einführen in die Nut 49 gezwungen werden, insbesondere durch rückstellfähiges bzw. elastisches Verformen bzw. Aufweiten der Verbinderteilaufnahme 19. Nach dem Einrasten des Sperrings 51 in die Nut 49, ist ein Herausziehen des zweiten Verbinderteils 13 aus der Verbinderteilaufnahme 19 gehemmt.
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Ein Dichtring 57 kann zwischen dem Verbinder 1 und dem komplementären Verbinder 3 angeordnet sein, um ein Eindringen von Feuchtigkeit in den komplementären Verbinder 3 bzw. das Gerät 5 zu verhindern. Dazu kann das schwenkbare zweite Verbinderteil 13 eine Dichtringnut 59 aufweisen, in welche der Dichtring 57 zumindest bereichsweise aufnehmbar ist. Der Dichtring 57 ist dann zweckmäßigerweise aus einem Elastomer gefertigt, welches im Hinblick auf die mechanische Belastung durch das Schwenken des zweiten Verbinderteils 13 eine ausreichende mechanische Stabilität aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbinder
- 3
- komplementärer Verbinder
- 5
- elektrisches Gerät
- 5'
- Gehäuse des elektrischen Geräts 5
- 6
- Anschlußkabel
- 7
- komplementäre Kontaktierungseinrichtung
- 9
- komplementärer elektrischer Kontakt
- 11
- erstes Verbinderteil
- 13
- zweites Verbinderteil
- 15
- Kontaktierungseinrichtung
- 17
- elektrischer Kontakt
- 19
- Verbinderteilaufnahme
- 21
- erste Rasteinrichtung
- 23
- zweite Rasteinrichtung
- 25
- Gehäuse 25 des ersten Verbinderteils 11
- 27
- Boden der Verbinderteilaufnahme 19
- 29
- Stirnfläche
- 31
- Gehäuse des zweiten Verbinderteils 13
- 33
- Zacken der zweiten Rasteinrichtung 23
- 35
- Rücksprung
- 37
- Zacken der ersten Rasteinrichtung 21
- 39
- Verriegelungseinrichtung
- 39a
- Vorspannungselement
- 39b
- Befestigungsbereich
- 39c
- Eingriffbereich
- 41
- komplementärer Eingriffbereich
- 43
- Anschlußbereich
- 45
- Kabeldurchführöffnung
- 47
- elektrische Leitung des Anschlußkabels 6
- 49
- Nut der Verbinderteilaufnahme 19
- 51
- Sperring
- 53
- Nut des zweiten Verbinderteils 13
- 55
- Fase
- 57
- Dichtring
- 59
- Dichtringnut
- A
- Achse
- E
- Einführrichtung
- H
- Höhe der Zacken 33 und 37
- L
- Längsrichtung
- V
- Verlagerungsrichtung
- Z
- Erstreckungsrichtung
