[0001] Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder und ein Stecksystem mit einem Steckverbinder
und einem komplementären Steckelement. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Steckverbinder
zum elektrischen Verbinden einer Leiterplatte mit einem komplementären Steckelement.
[0002] Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Steckverbindertechnik, insbesondere auf dem
Gebiet der Rundsteckverbinder, also Steckverbinder mit zum Beispiel einem M12-, M8-,
M23- oder einem 7/8"-Gewinde. Solche Steckverbinder, insbesondere M12-Steckverbinder,
werden zum Beispiel zur elektrischen Kontaktierung und/oder Verbindung von industriellem
Ethernet verwendet. Herkömmlicherweise weisen solche Steckverbinder ein Gewinde auf,
mit dem die Steckverbindung verschraubt und gesichert werden kann, so dass diese Steckverbinder
mechanischen Beanspruchungen, wie zum Beispiel durch angeschlossene Maschinen, standhalten
können.
[0003] Das Zusammenstecken bzw. Verschrauben solcher Steckverbindungen ist jedoch relativ
zeitaufwändig. Zudem müssen sowohl der männliche als auch der weibliche Steckverbinder
zwingend zueinander komplementäre Schraubringe aufweisen, was ein derartiges Stecksystem
teuer und unflexibel macht.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Steckverbinder
und ein verbessertes Stecksystem bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Steckverbinder bereitzustellen, der je nach Anwendung
flexibel einsetzbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0005] Ein erster unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft einen Steckverbinder
aufweisend:
- einen Steckbereich zum Verbinden des Steckverbinders mit einem komplementären Steckelement,
wobei der Steckbereich ein mehrteiliges Gewinde und zumindest ein Rastmittel aufweist,
und wobei das zumindest eine Rastmittel ausgelegt ist, um mit zumindest einem komplementären
Rastmittel des komplementären Steckelements in Eingriff gebracht zu werden.
[0006] Der Steckverbinder kann ein männlicher oder ein weiblicher Steckverbinder sein. Insbesondere
kann der Steckverbinder eine Steckbuchse oder ein Stecksockel sein.
[0007] Mit dem Steckbereich kann der Steckverbinder mit einem komplementären Steckelement
bzw. komplementären Steckverbinder, insbesondere einem weiblichen oder männlichen
Steckverbinder, verbunden werden. Ist der Steckverbinder z.B. ein männlicher Steckverbinder,
so kann er mit einem dazu komplementären weiblichen Steckverbinder verbunden werden.
Ist der Steckverbinder z.B. ein weiblicher Steckverbinder, so kann er mit einem dazu
komplementären männlichen Steckverbinder verbunden werden.
[0008] Vorzugsweise weist der Steckverbinder eine Rundsteckverbindung auf, mit der ein komplementärer
Rundsteckverbinder mit dem Steckverbinder verbunden werden kann.
[0009] Mit dem Begriff "Verbinden" wird insbesondere ein elektrisches und mechanisches Verbinden
bzw. Zusammenfügen verstanden.
[0010] Der Steckbereich des Steckverbinders kann z.B. steckelementseitige Kontaktelemente
aufweisen, die mit komplementären Kontaktelementen des komplementären Steckelements
derart verbunden bzw. zusammengefügt werden können, dass zwischen den jeweiligen Kontaktelementen
und den dazugehörigen komplementären Kontaktelementen ein elektrischer Kontakt besteht.
[0011] Zum Verbinden weist der Steckbereich des Steckverbinders ein mehrteiliges Gewinde
und zumindest ein Rastmittel auf.
[0012] Unter einem mehrteiligen Gewinde bzw. einem mehrteiligen Gewindeelement wird ein
Gewinde bzw. ein gewindeartiges Element verstanden, das sich aus mehreren Teilen bzw.
Abschnitten zusammensetzt. Insbesondere setzt sich das mehrteilige Gewinde aus mehreren,
vorzugweise drei, Gewindeabschnitten zusammen, wobei zwei aufeinanderfolgende Gewindeabschnitte
durch jeweils einen gewindelosen Abschnitt getrennt bzw. beabstandet sind. Als Gewindeabschnitt
wird dabei ein Abschnitt verstanden, der eine Gewindestruktur, d.h. die für das Gewinde
charakteristischen profilierten Einkerbungen bzw. die Gewindegänge, aufweist, während
unter einem gewindelosen Abschnitt ein Abschnitt verstanden wird, der keine solche
Gewindestruktur aufweist. Mit anderen Worten wird unter einem mehrteiligen Gewinde
ein Gewinde bzw. ein gewindeartiges Element verstanden, welches keine fortlaufende
Gewindestruktur, sondern mehrere Ausnehmungen bzw. Ausfräsungen aufweist. Insbesondere
erstreckt bzw. erstrecken sich bei dem mehrteiligen Gewinde dessen Gewindestruktur
bzw. dessen Gewindegänge lediglich mit Unterbrechungen bzw. Ausnehmungen um das Innere
einer zylinderförmigen Wandung. Die Unterbrechungen bzw. Ausnehmungen können z.B.
Ausfräsungen der Gewindestruktur darstellen.
[0013] Das mehrteilige Gewinde im Sinne der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich somit
von einem klassischen Gewinde dadurch, dass die Gewindestruktur bzw. die profilierte
Einkerbung, nicht fortlaufend um eine zylinderförmige Wandung verläuft, sondern lediglich
abschnittsweise, d.h. mit Unterbrechungen bzw. Ausnehmungen bzw. Ausfräsungen.
[0014] Das zumindest eine Rastmittel, welches z.B. eine Rastmittelaufnahme zur Aufnahme
des komplementären Rastmittels des komplementären Steckelements sein kann, ist ausgelegt,
um mit zumindest einem komplementären Rastmittel des komplementären Steckelements
in Eingriff gebracht zu werden. Insbesondere kann jedes Rastmittel des Steckverbinders
mit einem jeweils zugehörigen komplementären Rastmittel des komplementären Steckelements
in Eingriff gebracht werden. Vorzugsweise umfasst der Steckverbinder bzw. der Steckbereich
des Steckverbinders zumindest zwei und besonders bevorzugt drei Rastmittel, die jeweils
mit einem zugehörigen komplementären Rastmittel des komplementären Steckelements in
Eingriff gebracht werden können. Mit anderen Worten kann vorzugsweise ein erstes Rastmittel
des Steckverbinders mit einem zugehörigen ersten komplementären Rastmittel des komplementären
Steckelements in Eingriff gebracht werden. Entsprechend kann vorzugsweise ein zweites
Rastmittel des Steckverbinders mit einem zugehörigen zweiten komplementären Rastmittel
des komplementären Steckelements in Eingriff gebracht werden. Ferner kann vorzugsweise
ein drittes Rastmittel des Steckverbinders mit einem zugehörigen dritten komplementären
Rastmittel des komplementären Steckelements in Eingriff gebracht werden.
[0015] Das zumindest eine Rastmittel ist vorzugsweise elastisch und/oder rückstellfähig
ausgebildet. Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Rastmittel als Rasthaken,
insbesondere als elastischer und/oder rückstellfähiger Rasthaken, ausgebildet. Das
zumindest eine Rastmittel dient insbesondere der lösbaren Fixierung der Verbindung
zwischen dem Steckverbinder und dem komplementären Steckelement bzw. der aufhebbaren
Verriegelung zwischen dem Steckverbinder und dem komplementären Steckelement.
[0016] Mit dem erfindungsgemäßen Steckverbinder ist somit vorteilhafterweise möglich, nicht
nur eine stabile, sondern auch eine flexible Verbindung mit einem komplementären Steckelement
zu realisieren. So kann der erfindungsgemäße Steckverbinder z.B. mit einem herkömmlichen
Steckelement, welches einen Schraubring aufweist, verbunden werden, indem der Schraubring
des Steckelements in das mehrteilige Gewinde des erfindungsgemäßen Steckverbinders
geschraubt wird, wodurch eine sehr stabile Verbindung zustande kommt. Es ist jedoch
im Gegensatz zu einem herkömmlichen Steckverbinder ebenso möglich, den erfindungsgemäßen
Steckverbinder mit einem komplementären Steckelement, welches anstelle eines Schraubrings
ein komplementäres Rastmittel aufweist, zu verbinden. In diesem Fall kann die Verbindung
ohne ein zeitaufwändiges Schrauben, d.h. sehr schnell, insbesondere durch ein einfaches
Drücken, hergestellt werden. Entsprechend kann die Verbindung auch wieder sehr schnell,
insbesondere durch ein einfaches Ziehen, gelöst werden. Der Steckverbinder ist somit
als ein sogenannter "Push-Pull"-Steckverbinder verwendbar.
[0017] Der erfindungsgemäße Steckverbinder ist somit ein multifunktionaler Steckverbinder,
der je nach Anwendung mit unterschiedlichen komplementären Steckelementen verbindbar
und somit flexibel bzw. multifunktional einsetzbar ist. Zudem erleichtert das mehrteilige
Gewinde das Einstecken des komplementären Steckelements in den Steckbereich des Steckverbinders
und kann insbesondere einem falschen Einstecken bzw. einer falschen Polung beim Zusammenstecken
vorbeugen.
[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Steckverbinder ferner einen Leiterplattenbereich
zum Anbringen bzw. Kontaktieren und/oder Anschließen des Steckverbinders an eine Leiterplatte
auf.
[0019] Der Steckverbinder kann in dieser Ausführungsform insbesondere auch als Stecksockel
bezeichnet werden. Das Anbringen des Steckverbinders bzw. Stecksockels an die Leiterplatte
kann insbesondere durch ein Kontaktieren und/oder Verlöten von Leiterplattenkontaktelementen
bzw. Kontaktpins des Steckverbinders bzw. Stecksockels mit zugehörigen Kontaktstellen
der Leiterplatte erfolgen.
[0020] Vorzugsweise umfasst also der Leiterplattenbereich des Steckverbinders bzw. Stecksockels
Leiterplattenkontaktelemente, die mit zugehörigen Kontaktstellen der Leiterplatte
kontaktiert und insbesondere angelötet werden können.
[0021] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Steckverbinder ferner ein
Steckverbindergehäuse, wobei das mehrteilige Gewinde und das zumindest eine Rastmittel
Bestandteil des Steckverbindergehäuses sind. Mit anderen Worten umfasst das Steckverbindergehäuse
das mehrteilige Gewinde und das zumindest eine Rastmittel.
[0022] Vorzugsweise werden durch das Steckverbindergehäuse leiterplattenseitige Kontaktelemente
und/oder steckelementseitige Kontaktelemente des Steckverbinders behaust und somit
vor Umwelteinflüssen geschützt.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine Rastmittel des
Steckverbinders als Rücksprung des mehrteiligen Gewindes ausgebildet. Mit anderen
Worten ist das zumindest eine Rastmittel durch eine Verjüngung des mehrteiligen Gewindes
ausgebildet. Das zumindest eine Rastmittel ist somit vorzugsweise Bestandteil des
mehrteiligen Gewindes, d.h. das mehrteilige Gewinde weist das zumindest eine Rastmittel
auf.
[0024] Das Rastmittel bzw. der Rücksprung bzw. die Verjüngung ist vorzugsweise derart im
Steckbereich des Steckverbinders angeordnet, dass in einem montierten Zustand ein
komplementäres Rastmittel eines komplementären Steckelements mit dem Rastmittel des
Steckverbinders in Eingriff ist.
[0025] Unter einem montierten Zustand wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Zustand
verstanden, bei dem der Steckverbinder mit einem komplementären Steckelement elektrisch
und mechanisch verbunden ist.
[0026] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das mehrteilige Gewinde zumindest
einen, insbesondere zwei, drei, vier, usw., Gewindeabschnitte und zumindest einen,
insbesondere zwei drei, vier, usw., gewindelosen Abschnitte auf.
[0027] Wie bereits weiter oben beschrieben, wird im Sinne der vorliegenden Erfindung unter
einem Gewindeabschnitt ein Abschnitt verstanden, welcher eine Gewindestruktur, d.h.
profilierte Gewindeeinkerbungen, aufweist. Unter einem gewindelosen Abschnitt wird
entsprechend ein Abschnitt verstanden, welcher keine derartige Gewindestruktur aufweist.
Die gewindelosen Abschnitte sind somit Abschnitte bzw. Bereiche, in denen die Gewindestruktur
ausgenommen bzw. ausgefräst ist.
[0028] Vorzugsweise ist das zumindest eine Rastmittel des Steckverbinders als Rücksprung
oder Vejüngung zumindest eines gewindelosen Abschnitts des mehrteiligen Gewindes ausgebildet.
Weiter vorzugsweise entspricht die Anzahl der Rastmittel der Anzahl von gewindelosen
Abschnitten des mehrteiligen Gewindes. Insbesondere ist jedes des zumindest einen
Rastmittels als Rücksprung oder Verjüngung eines zugehörigen gewindelosen Abschnitts
des mehrteiligen Gewindes ausgebildet.
[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform weist das mehrteilige Gewinde zumindest zwei
Gewindeabschnitte und zumindest zwei gewindelose Abschnitte auf.
[0030] Vorzugsweise entspricht die Anzahl von Rastmitteln der Anzahl von gewindelosen Abschnitten.
[0031] Weiter vorzugsweise ist jedes Rastmittel als Rücksprung eines zugehörigen gewindelosen
Abschnitts des mehrteiligen Gewindes ausgebildet.
[0032] Besonders bevorzugt ist das mehrteilige Gewinde ein dreiteiliges Gewinde. Dieses
dreiteilige Gewinde weist drei Gewindeabschnitte auf, wobei jeweils zwischen zwei
aufeinanderfolgenden Gewindeabschnitten ein gewindeloser Abschnitt angeordnet ist.
Mit anderen Worten sind jeweils zwei aufeinanderfolgende Gewindeabschnitte durch einen
gewindelosen Abschnitt voneinander getrennt bzw. beabstandet.
[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine gewindelose
Abschnitt bzw. sind die gewindelosen Abschnitte derart ausgelegt und/oder dimensioniert,
dass das zumindest eine komplementäre Rastmittel des komplementären Steckelements
entlang einer Einsteckrichtung in den zumindest einen gewindelosen Abschnitt bzw.
in zumindest einen der gewindelosen Abschnitte eingeführt werden kann.
[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Steckbereich bzw. das mehrteilige
Gewinde ausgelegt, mit einem komplementären Rundsteckverbinder, insbesondere einem
M12-Steckverbinder, verbunden zu werden.
[0035] Ein weiterer unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft ein Stecksystem
mit einem erfindungsgemäßen Steckverbinder und einem komplementären Steckelement,
wobei das komplementäre Steckelement einen zu dem Steckbereich des Steckverbinders
komplementären Steckbereich aufweist, der mit dem Steckbereich des Steckverbinders
verbunden werden kann.
[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform weist das komplementäre Steckelement bzw. der
Steckbereich des komplementären Steckelements zumindest ein komplementäres Rastmittel
auf, welches mit dem zumindest einen Rastmittel bzw. mit zumindest einem der Rastmittel
des Steckverbinders in Eingriff gebracht werden kann. Insbesondere sind das zumindest
eine Rastmittel und/oder das zumindest eine komplementäre Rastmittel derart ausgelegt,
dass im montierten Zustand des Stecksystems das zumindest eine komplementäre Rastmittel
des komplementären Steckelements mit dem zumindest einen Rastmittel des Steckverbinders
in Eingriff ist. Vorzugsweise weist das komplementäre Steckelement bzw. der Steckbereich
des komplementären Steckelements zumindest zwei komplementäre Rastmittel und besonders
bevorzugt drei komplementäre Rastmittel auf.
[0037] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das zumindest eine komplementäre
Rastmittel ein Federelement auf. Insbesondere ist das zumindest eine komplementäre
Rastmittel ein Federelement. Das Federelement weist vorzugsweise rückstellfähig elastische
Eigenschaften auf.
[0038] Vorzugsweise weist das komplementäre Steckelement einen Rastmittelkörper bzw. einen
Federelementkörper auf, in dem das zumindest eine Rastmittel bzw. Federelement ausgebildet
ist.
[0039] Weiter vorzugweise weist das komplementäre Steckelement zumindest ein Führungselement
auf, welches derart ausgelegt und/oder dimensioniert ist, dass es in den zumindest
einen gewindelosen Abschnitt des mehrteiligen Gewindes einführbar ist. Besonders bevorzugt
weist das komplementäre Steckelement drei Führungselemente auf, welche derart ausgelegt
und/oder dimensioniert sind, dass sie jeweils in zugehörige gewindelose Abschnitte
des mehrteiligen bzw. dreiteiligen Gewindes einführbar sind. Mit anderen Worten erstrecken
sich im montierten Zustand die Führungselemente des komplementären Steckelements vorzugsweise
durch die gewindelosen Abschnitte des Steckverbinders. Insbesondere entspricht die
Anzahl der Führungselemente der Anzahl der gewindelosen Abschnitte. Jedes Führungselement
des komplementären Steckelements erstreckt sich vorzugsweise durch einen zugehörigen
gewindelosen Abschnitt des Steckverbinders.
[0040] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Stecksystem als ein M12-Stecksystem
ausgebildet. D.h. vorzugsweise ist das komplementäre Steckelement ein M12-Steckverbinder
und/oder ist das mehrteilige Gewinde im Wesentlichen ein M12-Gewinde bzw. ist das
mehrteilige Gewinde im Wesentlichen als ein M12-Gewinde ausgebildet.
[0041] Alternativ oder zusätzlich ist das Stecksystem als Push-Pull-Stecksystem ausgebildet.
Insbesondere kann das komplementäre Steckelement durch das Anwenden einer vorbestimmten
Kraft, die insbesondere von den elastischen Eigenschaften des komplementären Rastmittels
bzw. Federelements abhängt bzw. vorgegeben ist, entlang einer Einsteckrichtung mit
dem Stecksockel elektrisch und mechanisch verbunden bzw. fixiert werden. Entsprechend
kann das komplementäre Steckelement durch das Anwenden einer vorbestimmten Kraft,
die insbesondere von den elastischen Eigenschaften des komplementären Rastmittels
bzw. Federelements abhängt bzw. vorgegeben ist, entgegen der Einsteckrichtung vom
Steckverbinder gelöst werden, d.h. es kann dadurch eine im montierten Zustand vorhandene
Fixierung zwischen Steckverbinder und komplementärem Steckelement aufgehoben werden.
[0042] Optional können der Steckverbinder und/oder das komplementäre Steckelement weitere
Komponenten aufweisen. Beispielsweise ein Schirmgehäuse, das den Steckverbinder bzw.
das komplementäre Steckelement zumindest teilweise elektrisch abschirmt. Neben dem
oder den Schirmgehäuse(n) kann das Stecksystem weitere optionale Zusatzmodule aufweisen,
wie z.B. eine Abdichtung und/oder einen oder zwei Hemmringe, die ein unabsichtliches
Lösen der Steckverbindung behindern und/oder reduzieren.
[0043] Für den oben genannten weiteren unabhängigen Aspekt und insbesondere für diesbezügliche
bevorzugte Ausführungsformen gelten auch die vor- oder nachstehend gemachten Ausführungen
zu den Ausführungsformen des ersten Aspekts. Insbesondere gelten für einen unabhängigen
Aspekt der vorliegenden Erfindung und für diesbezügliche bevorzugte Ausführungsformen
auch die vor- und nachstehend gemachten Ausführungen zu den Ausführungsformen des
jeweils anderen unabhängigen Aspekts.
[0044] Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der
Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen
zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten
Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften
bereitstellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die beschriebene technische
Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden
beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen
zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen
Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen
daher nicht nur für sich genommen, sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet
werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne
Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer
Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine
systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren
Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert
und sinnvoll sein kann und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung
umfasst angesehen werden soll.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0045]
- Figur 1
- zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stecksystems mit einem Steckverbinder und
einem komplementären Steckelement gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
- Figur 2
- zeigt einen Querschnitt des Stecksystems gemäß Figur 1;
- Figur 3
- zeigt einen Querschnitt eines Steckverbindergehäuses des erfindungsgemäßen Steckverbinders
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
- Figur 4
- zeigt eine Frontalansicht des erfindungsgemäßen Steckverbinders gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform;
- Figur 5
- zeigt eine perspektivische Frontalansicht des erfindungsgemäßen Steckverbinders gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform;
- Figur 6
- zeigt eine perspektivische Frontalansicht des komplementären Steckelements gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
- Figur 7
- zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Rastmittelkörpers gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
[0046] Die in der vorliegenden Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten,
seitlich, usw., sind jeweils auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur
bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
[0047] Die
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stecksystems 300 mit einem Steckverbinder
100 und einem komplementären Steckelement 200 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
[0048] Der Steckverbinder 100 und das komplementäre Steckelement 200 sind dazu ausgebildet
und vorgesehen, mit ihrem einsteckseitigen Ende in der Einsteckrichtung E ineinander
eingesteckt zu werden, wobei sie eine Steckverbindung miteinander eingehen.
[0049] Der Steckverbinder 100, welcher gemäß der Figur 1 als Stecksockel ausgebildet ist,
weist einen Steckbereich 10 und einen Leiterplattenbereich 20 auf.
[0050] Der Leiterplattenbereich 10 des Steckverbinders 100 weist Leiterplattenkontaktelemente
24 und 26 auf. Die Leiterplattenkontaktelemente 24 können z.B. zur Übertragung eines
Signals dienen und werden daher im Sinne der vorliegenden Erfindung auch als Signal
kontakte bezeichnet. Die Leiterplattenkontaktelemente 26 sind insbesondere Schirmkontakte,
welche zusätzlich auch zur mechanischen Stabilisierung bzw. Fixierung des Steckverbinders
100 auf einer Leiterplatte beitragen. Die Leiterplattenkontaktelemente 24 und 26 können
in zugehörige Kontaktstellen der Leiterplatte gesteckt bzw. daran angelötet werden.
Über den Leiterplattenbereich 20 kann der Steckverbinder bzw. Stecksockel 100 somit
an eine Leiterplatte bzw. Platine angebracht werden.
[0051] Der Steckbereich 20 des Steckverbinders 100 weist ein mehrteiliges, insbesondere
dreiteiliges, Gewinde 13 und zumindest ein, insbesondere drei Rastmittel 15 (in der
Figur 1 nicht zu sehen) auf. Sowohl das mehrteilige Gewinde 13 als auch die Rastmittel
15 können zur Fixierung eines Steckbereichs 30 des komplementären Steckelements 200
und des Steckbereichs 10 des Steckverbinders 100 dienen. Dazu kann ein Schraubring
(hier nicht gezeigt) des komplementären Steckelements 200 in das mehrteilige Gewinde
13 eingeschraubt werden. Alternativ können die Rastmittel 15 durch Einstecken des
komplementären Steckelements 200 in den Steckbereich 10 des Steckverbinders 100 mit
zugehörigen komplementären Rastmittel bzw. Federelementen 35 des komplementären Steckelements
200 in Eingriff gebracht werden. In der Figur 1 sind zwei von insgesamt drei komplementären
Rastmittel bzw. Federelementen sichtbar.
[0052] Der Steckverbinder 100 weist ein Steckverbindergehäuse 50 auf, welches ein Anschlusselement
17 behaust. Das Anschlusselement 17 weist steckelementseitige Kontaktelemente 19 auf,
die mit komplementären Kontaktelementen 39 (in der Figur 1 nicht zu sehen) des komplementären
Steckelements 200 verbunden bzw. zusammengefügt werden können, so dass im montierten
Zustand zwischen den jeweiligen Kontaktelementen 19 und den dazugehörigen komplementären
Kontaktelementen 39 ein elektrischer und physikalischer Kontakt besteht. Das Anschlusselement
17 ist aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. aus einem Kunststoff, ausgebildet
und dient zur elektrischen Isolierung der Kontaktelemente 19. Das mehrteilige Gewinde
13 und die Rastmittel 15 sind Bestandteil des Steckverbindergehäuses 50. Die Rastmittel
15 befinden sich im Inneren bzw. an der Innenseite des Steckverbindergehäuses 50 und
sind daher in der Figur 1 nicht sichtbar.
[0053] Ist der Steckbereich 30 des komplementären Steckelements 200 in den Steckbereich
10 des Steckverbinders eingesteckt, so schlägt ein Ring 40 des komplementären Steckelements
200 an eine Anschlagstelle des Steckverbindergehäuses 50 bzw. an einen steckbereichsseitigen
Rand, d.h. einem von dem Leiterplattenbereich abgewandten Rand des Steckbereichs 10,
des Steckverbinders 100 an. Durch ein Ziehen am Ring 40 entgegen der Einsteckrichtung
E kann eine Verriegelung, welche auf Grund eines Eingriffs der Rastmittel 15 mit den
komplementären Rastmittel 35 besteht, aufgehoben werden, ohne den Verriegelungsmechanismus
zu zerstören. Insbesondere bewirkt ein genügend starkes Ziehen am Ring 40 entgegen
der Einsteckrichtung E eine Relativbewegung zwischen Steckverbinder 100 und komplementärem
Steckelement 200 und somit auch zwischen den Rastmitteln 15 und den komplementären
Rastmitteln 35. Dies führt folglich zu einer, insbesondere zerstörungsfreien,
[0054] Entriegelung der in Eingriff stehenden Rastmittel 15 und 35. Mit anderen Worten kann
der Eingriff der Rastmittel 15 mit den komplementären Rastmittel 35 durch ein genügend
starkes Ziehen am Steckelement 200 und insbesondere am Ring 40 zerstörungsfrei aufgehoben
bzw. gelöst werden. In Folge seiner Funktion kann der Ring 40 als Anschlagring und/oder
als Entriegelungsring bezeichnet werden.
[0055] Zudem weist das komplementäre Steckelement 200 Führungselemente 34 auf, welche derart
ausgelegt und/oder dimensioniert sind, dass sie jeweils in zugehörige gewindelose
Abschnitte 13b (siehe z.B. Figur 3) des mehrteiligen Gewindes 13 einführbar sind.
Die Anzahl der Führungselemente entspricht der Anzahl der komplementären Rastmittel
bzw. Federelementen 35. Insbesondere ist jedes Federelement 35 durch eine Öffnung
eines zugehörigen Führungselementes 34 geführt. Ferner weist das komplementäre Steckelement
200 eine Isolierhülle 60 auf, welches ein Kabel (hier nicht gezeigt) umhüllen kann.
[0056] Die
Figur 2 zeigt einen Querschnitt des Stecksystems 300 der Figur 1. Zusätzlich zu den bereits
in Verbindung mit der Figur 1 beschriebenen Komponenten, welche auch in der Figur
2 mit jeweils identischen Bezugszeichen versehen sind, sind in der Darstellung der
Figur 2 auch zwei von drei Rastmittel bzw. Federelemente 15 des Steckverbinders 100
erkennbar. Wie der Figur 2 weiter zu entnehmen ist, weist das komplementäre Steckelement
200 ferner einen Rastmittelkörper bzw. einen Federelementkörper 70 auf, in dem das
zumindest eine komplementäre Rastmittel bzw. Federelement 35 ausgebildet ist.
[0057] Des Weiteren ist in der Figur 2 ein zu dem Anschlusselement 17 des Steckverbinders
100 komplementäres Anschlusselement 37 des Steckelements 200 mit zwei von vier komplementären
Kontaktelementen 39 zu sehen. Das komplementäre Anschlusselement 37 ist aus einem
elektrisch isolierenden Material, z.B. aus einem Kunststoff, ausgebildet und dient
zur elektrischen Isolierung der komplementären Kontaktelemente 39. Am rechten Ende,
d.h. von dem Steckbereich 30 abgewandtem Ende, des komplementären Steckverbinders
200 kann ein Kabel (nicht gezeigt), dessen Adern mit den komplementären Kontaktelementen
39 verbunden sind, angeschlossen sein. Somit kann mit Hilfe des Stecksystems 300 ein
Kabel (nicht gezeigt) mit einer Leiterplatte (nicht gezeigt) verbunden werden.
[0058] Das Rastmittel 15 ist als Rücksprung bzw. als Verjüngung des dreiteiligen Gewindes
13 ausgebildet. Im montierten Zustand, d.h. wenn der Steckbereich 30 des komplementären
Steckelements 200 entlang der Einsteckrichtung E in den Steckbereich 10 des Steckverbinders
100 eingesteckt ist, greifen die Federelemente 35 des komplementären Steckelements
200 in die zugehörigen Rücksprünge 15 des Steckverbinders 100 ein und dienen zur Fixierung
bzw. zum Halt zwischen dem Steckverbinder 100 und dem komplementären Steckelement
200.
[0059] Beim Einführen des Steckbereichs 30 des komplementären Steckelements 200 in den Steckbereich
10 des Steckverbinders 100 werden zunächst die Federelemente 35 durch den Kontakt
mit einem gewindelosen Abschnitt 13b des dreiteiligen Gewindes 13 elastisch, d.h.
rückstellfähig, verformt, bis sie sich schließlich an den jeweiligen Rücksprüngen
bzw. Verjüngungen 15 des dreiteiligen Gewindes 13 wieder entspannen und somit in die
jeweiligen Rücksprünge 15 eingreifen. Erst wenn das komplementäre Steckelement 200
entgegen der Einsteckrichtung E mit einer vorbestimmten Kraft gezogen wird, werden
die Federelemente 15 wieder zusammengedrückt bzw. zusammengestaucht, wodurch sich
der Eingriff der Federelemente 35 mit den Rücksprüngen 15, d.h. die Fixierung, löst
und somit das komplementäre Steckelement 200 vom Steckverbinder 100 abgesteckt bzw.
abgezogen werden kann. Das Stecksystem 300 ist somit ein sogenanntes "Push-Pull"-Stecksystem,
bei dem die Verbindung durch ein einfaches Drücken des komplementären Steckelements
200 in die Einsteckrichtung E, hergestellt und durch ein einfaches Ziehen entgegen
die Einsteckrichtung E gelöst werden kann.
[0060] Die
Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Steckverbindergehäuses 50 des Steckverbinders 100 gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform. Dabei ist das Steckverbindergehäuse 50 wiederum
in den Steckbereich 10 und den Leiterplattenbereich 20 aufgeteilt. Zur Orientierung
hinsichtlich der Figuren 1 und 2 ist auch die Einsteckrichtung E angedeutet.
[0061] In dem Steckbereich 10 ist ein Ausschnitt des dreiteiligen Gewindes 13 erkennbar.
Das dreiteilige Gewinde 13 weist Gewindeabschnitte 13a und gewindelose Abschnitte
13b auf. Insgesamt gibt es bei dem in der hierin gezeigten Ausführungsform des Steckverbinders
100 bzw. des Steckverbindergehäuses 50 drei Gewindeabschnitte 13a und drei gewindelose
Abschnitte 13b. Wie in der Figur 3 erkennbar, weisen die Gewindeabschnitte 13a eine
Gewindestruktur, d.h. für das Gewinde typische perforierte Einkerbungen auf, während
die gewindelosen Abschnitte 13b keine solche Gewindestruktur aufweisen. Vielmehr stellen
die gewindelosen Abschnitte 13b eine Ausnehmung bzw. Ausfräsung der Gewindestruktur
eines herkömmlichen Gewindes, beispielsweise eines M12-Gewindes, dar. Über diese Ausnehmungen,
d.h. über die gewindelosen Abschnitte 13b, können jeweils die Federelemente 35 des
komplementären Steckelements 200 (in der Figur 3 nicht gezeigt) entlang der Einsteckrichtung
E in den Steckbereich 10, d.h. in das Innere des Steckverbindergehäuses 50 bzw. des
Steckverbinders 100, eingeführt bzw. geschoben oder gedrückt werden, bis die Federelemente
35 in die Rücksprünge 15 eingreifen. Da eine Abmessung bzw. ein Radius des mehrteiligen
Gewindes 13 derart an eine Abmessung bzw. einen Radius des komplementären Steckelements
200 bzw. dessen Steckbereichs 30 abgestimmt ist, dass die Führungselemente 34 bzw.
die komplementären Rastmittel bzw. Federelemente 35 nur über die gewindelosen Abschnitte
13b, nicht aber über die Gewindeabschnitte 13a in den Steckverbinder 100 bzw. dessen
Steckbereich 10 eingeführt werden können, kann somit einem falschen Einstecken bzw.
einer falschen Polung beim Einstecken vorgebeugt werden.
[0062] Das dreiteilige Gewinde 13 und die Rücksprünge 15 sind in dieser Ausführungsform
Bestandteil des Steckverbindergehäuses 50. Das Steckverbindergehäuse 50 sowie das
dreiteilige Gewinde 13 mit den Rücksprüngen 15 sind vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff,
wie z.B. Hartplastik, gefertigt.
[0063] In der
Figur 4 ist der Steckverbinder 100 in einer Frontalansicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
gezeigt. In dem Steckverbindergehäuse 50 ist das steckelementseitige Anschlusselement
17 mit mehreren Kontaktelementen 19 angeordnet. Die Kontaktelemente 19 sind in diesem
Ausführungsbeispiel als weibliche Kontaktelemente, d.h. als Einsteckbuchsen, zum Einstecken
von komplementären männlichen Kontaktelementen 39 (siehe Figur 6), ausgebildet. An
der Innenwand des Steckverbindergehäuses 50 ist das dreiteilige Gewinde 13 mit den
Gewindeabschnitten 13a und den gewindelosen Abschnitten 13b ausgebildet. Ferner sind
die Leiterplattenkontaktelemente 24 und die Leiterplättenhaltelemente 26 zum Anschluss
des Steckverbinders bzw. Stecksockels 100 an eine Leiterplatte zu sehen.
[0064] Die
Figur 5 zeigt den Steckverbinder 100 nochmals in einer perspektivischen Frontalansicht, wobei
die einzelnen Komponenten mit identischen Bezugszeichen wie in der Figur 4 gekennzeichnet
sind.
[0065] Die
Figur 6 zeigt eine perspektivische Frontalansicht des komplementären Steckelements 200 gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform. Insbesondere sind die drei komplementären Rastmittel
bzw. Federelemente 35, welche beim Einstecken des komplementären Steckelements 200
in den Steckbereich 10 des Steckverbinders 100 durch die gewindelosen Abschnitte 13b
des dreiteiligen Gewindes 13 geführt werden, zu sehen. Ferner ist auch das innerhalb
der Isolierhülle 60 angeordnete komplementäre Anschlusselement 37 mit den komplementären
Kontaktelementen 39 zu sehen. Die komplementären Kontaktelemente 39 sind in diesem
Ausführungsbeispiel als männliche Kontaktelemente, d.h. als Stecker bzw. Kontaktpins
zum Einstecken in die weiblichen Kontaktelemente 19 (siehe Figur 5), ausgebildet.
[0066] Die
Figur 7 zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Rastmittelkörpers bzw. Federelementkörpers
70 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. An dem Rastmittelkörper 70 sind drei Rastmittel
bzw. Federelemente 35 ausgebildet. Im montierten Zustand sind die Rastmittel 35 durch
entsprechende Öffnungen der Führungselemente 34 (siehe die Figuren 1 und 2) geführt.
Mit anderen Worten erstrecken sich im montierten Zustand die Rastmittel 35 durch die
Öffnungen der Führungselemente 34.
Bezugszeichenliste
[0067]
- 10
- Steckbereich des Steckverbinders
- 13
- Mehrteiliges Gewinde
- 13a
- Gewindeabschnitt
- 13b
- gewindeloser Abschnitt
- 15
- Rastmittel / Rücksprung / Verjüngung
- 17
- Anschlusselement
- 19
- Kontaktelement
- 20
- Leiterplattenbereich
- 24
- Leiterplattenkontaktelement
- 26
- Halteelement
- 30
- Steckbereich des komplementären Steckelements
- 34
- Führungselement
- 35
- komplementäres Rastmittel / Rasthaken / Federelement
- 37
- komplementäres Anschlusselement
- 39
- komplementäres Kontaktelement
- 40
- Ring / Anschlagring / Entriegelungsring
- 50
- Steckverbindergehäuse
- 60
- Isolierhülle
- 70
- Rastmittelkörper / Federelementkörper
- 100
- Steckverbinder / Steckbuchse / Stecksockel
- 200
- komplementäres Steckelement / komplementärer Steckverbinder
- 300
- Stecksystem
- E
- Einsteckrichtung
1. Steckverbinder (100) aufweisend:
- einen Steckbereich (10) zum Verbinden des Steckverbinders (100) mit einem komplementären
Steckelement (200), wobei der Steckbereich (10) ein mehrteiliges Gewinde (13) und
zumindest ein Rastmittel (15) aufweist, und wobei das zumindest eine Rastmittel (15)
ausgelegt ist, um mit zumindest einem komplementären Rastmittel (35) des komplementären
Steckelements (200) in Eingriff gebracht zu werden.
2. Steckverbinder (100) nach Anspruch 1, ferner aufweisend
- einen Leiterplattenbereich (20) zum Anbringen des Steckverbinders (100) an eine
Leiterplatte.
3. Steckverbinder (100) nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend
- ein Steckverbindergehäuse (50), wobei das mehrteilige Gewinde (13) und das zumindest
eine Rastmittel (15) Bestandteil des Steckverbindergehäuses (50) sind.
4. Steckverbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine
Rastmittel (15) als Rücksprung des mehrteiligen Gewindes (13) ausgebildet ist.
5. Steckverbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
das mehrteilige Gewinde (13) zumindest einen Gewindeabschnitt (13a) und zumindest
einen gewindelosen Abschnitt (13b) aufweist.
6. Steckverbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
das mehrteilige Gewinde (13) zumindest zwei Gewindeabschnitte (13a) und zumindest
zwei gewindelose Abschnitte (13b) aufweist.
7. Steckverbinder (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Steckverbinder (100) eine der
Anzahl von gewindelosen Abschnitten (13b) entsprechende Anzahl von Rastmitteln (15)
aufweist.
8. Steckverbinder (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei jedes Rastmittel (15)
als Rücksprung eines zugehörigen gewindelosen Abschnitts (13b) des mehrteiligen Gewindes
(13) ausgebildet ist.
9. Steckverbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das mehrteilige
Gewinde (13) ein dreiteiliges Gewinde ist.
10. Steckverbinder (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die gewindelosen Abschnitte
(13b) derart ausgelegt und/oder dimensioniert sind, dass das zumindest eine komplementäre
Rastmittel (35) des komplementären Steckelements (200) entlang einer Einsteckrichtung
in zumindest einen der gewindelosen Abschnitte (13b) eingeführt werden kann.
11. Steckverbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Steckbereich
(10) ausgelegt ist, mit einem komplementären Rundsteckverbinder, insbesondere einem
M12-Steckverbinder, verbunden zu werden.
12. Stecksystem (300) mit einem Steckverbinder (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche
und einem komplementären Steckelement (200), wobei das komplementäre Steckelement
(200) einen zu dem Steckbereich (10) des Steckverbinders (100) komplementären Steckbereich
(30) aufweist, der mit dem Steckbereich (10) des Steckverbinders (100) verbunden werden
kann.
13. Stecksystem (300) nach Anspruch 12, wobei das komplementäre Steckelement (200) zumindest
ein komplementäres Rastmittel (35) aufweist, welches mit zumindest einem der Rastmittel
(15) des Steckverbinders (100) in Eingriff gebracht werden kann.
14. Stecksystem (300) nach Anspruch 13, wobei das zumindest eine komplementäre Rastmittel
(35) elastisch ist und/oder ein Federelement aufweist.
15. Stecksystem (300) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Stecksystem (300)
als ein M12-Stecksystem ausgebildet ist, und/oder wobei das Stecksystem (300) als
ein Push-Pull-Stecksystem ausgebildet ist.