(19) |
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(11) |
EP 2 580 819 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.03.2015 Patentblatt 2015/12 |
(22) |
Anmeldetag: 08.06.2011 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2011/002801 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/154127 (15.12.2011 Gazette 2011/50) |
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(54) |
ELEKTRISCHES GERÄT MIT EINEM STECKVERBINDER UND ELEKTRISCHE STECKVERBINDUNG
ELECTRICAL APPARATUS WITH A CONNECTOR AND AN ELECTRICAL CONNECTION
APPAREIL ÉLECTRIQUE AYANT UN CONNECTEUR ET UNE CONNEXION ÉLECTRIQUE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
08.06.2010 DE 102010022987
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.04.2013 Patentblatt 2013/16 |
(73) |
Patentinhaber: Phoenix Contact GmbH & Co. KG |
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32825 Blomberg (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- EUSTERHOLZ, Helmut
33102 Paderborn (DE)
- BEST, Frank
31675 Bückeburg (DE)
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(74) |
Vertreter: Gesthuysen, Michael |
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Gesthuysen, von Rohr & Eggert
Huyssenallee 100 45128 Essen 45128 Essen (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 0 794 594 WO-A1-03/039220 US-B1- 6 890 200
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EP-A2- 1 107 367 DE-A1- 2 438 445
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gerät zur mechanischen und elektrischen Verbindung
mit einem ortsfesten Basisteil, mit einem Steckverbinder, der mit einem am Basisteil
befestigten korrespondierenden Gegensteckverbinder verbindbar ist, wobei der Steckverbinder
ein Gehäuse mit mindestens einem Kontakteinsatz mit mehreren Kontaktelementen aufweist.
Daneben betrifft die Erfindung auch eine elektrische Steckverbindung zur Herstellung
der elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Gerät und einem ortsfesten
Basisteil, mit einem an einer Befestigungsplatte des Geräts schwimmend befestigbaren
Steckverbinder und einem am Basisteil befestigbaren korrespondierenden Gegensteckverbinder,
wobei der Steckverbinder ein Gehäuse mit mindestens einem Kontakteinsatz mit mehreren
Kontaktelementen und mindestens ein erstes Führungselement aufweist und wobei der
Gegensteckverbinder ein Gehäuse mit mindestens einem Gegenkontakteinsatz mit mehreren
Gegenkontaktelementen und mindestens ein zweites Führungselement aufweist, das beim
Fügen von Steckverbinder und Gegensteckverbinder mit dem ersten Führungselement zusammenwirkt.
[0002] Bei dem eingangs genannten elektrischen Gerät handelt es sich vorzugsweise um ein
relativ großes und schweres elektrisches Gerät, das mit einem ortsfesten Basisteil
mechanisch verbunden bzw. auf dem Basisteil befestigt wird. Bei der Fertigstellung
der mechanischen Verbindung erfolgt eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen
Gerät und dem Basisteil über den am elektrischen Gerät befestigten Steckverbinder
und den am Basisteil angeordneten Gegensteckverbinder. Bei dem elektrischen Gerät
kann es sich beispielsweise um einen Parkscheinautomaten, einen Informationsterminal
oder ein Drehkreuz eines Personenzugangs handeln, welches auf einem als Basisteil
dienenden Montageuntergrund befestigt wird. Ebenso gut kann es sich bei dem elektrischen
Gerät auch um eine Ladestation für Fahrzeuge, um einen Spielautomaten oder um einen
Beleuchtungsmasten handeln. All diesen elektrischen Geräten ist gemeinsam, dass es
sich hierbei um relativ große und schwere Geräte handelt, die nicht oder nur mit Mühe
und ggf. mit mehreren Personen von Hand auf das Basisteil aufgesetzt werden können.
Darüber hinaus können die Montage- bzw. Führungshilfen, die zwischen dem elektrischen
Gerät und dem Basisteil-zum Aufstecken oder Aufschieben des elektrischen Geräts auf
das Basisteil - ausgebildet sind, Montagetolleranzen aufweisen, die wesentlich größer
sind als die Montage- bzw. Lagetolleranzen mit denen der Steckverbinder mit dem korrespondierenden
Gegensteckverbinder verbunden werden kann. Dies führt dazu, dass die elektrische Verbindung
bei derartigen großen und schweren elektrischen Geräten mit einem ortsfesten Basisteil
nicht oder nur mit größeren Schwierigkeiten mittels Steckverbindungen, insbesondere
hochpoliger Steckverbindungen erfolgen kann.
[0003] Aus der
DE 38 09 605 C2 ist ein elektrisches Gerät bekannt, welches mehrere im Gehäuse untergebrachte Baugruppen
in Form von Schaltungsplatinen, eine die Schaltungsplatinen elektrisch miteinander
verbindende Rückverdrahtungsplatte sowie eine rückwärtige Frontplatte und eine vordere
Frontplatte aufweist, wobei die Innenfläche der vorderen Frontplatte ebenfalls elektrische
Baugruppen aufweist. Die elektrische Verbindung zwischen den Baugruppen der vorderen
Frontplatte und den im eigentlichen Gehäuse des Geräts angeordneten Schaltungsplatinen
erfolgt dabei über Steckverbinder mit Buchsen- und Stiftleisten, die an der Innenseite
der Frontplatte bzw. den Schaltungsplatinen angeordnet sind. Zum Ausgleich von Toleranzen
zwischen der Position der Buchsenleisten und der Position der korrespondierenden Stiftleisten
sind die in der Frontplatte angeordneten Steckverbinder schwimmend gelagert. Der dadurch
erreichbare Toleranzausgleich beträgt jedoch nur einige zehntel Millimeter, was bei
dem bekannten elektrischen Gerät jedoch ausreichend ist, da aufgrund der relativ geringen
Größe und des geringen Gewichts der Frontplatte ein sehr genaues manuelles Führen
der Frontplatte beim Aufstecken auf das Gehäuse möglich ist.
[0004] Die
DE 695 20 197 T2 offenbart eine Anordnung zur schwimmenden Montage eines elektrischen Verbinders an
einer Platte, wobei der elektrische Steckverbinder neben einem Kontakteinsatz mit
mehreren Kontaktelementen jeweils seitlich davon eine Einrasteinrichtung aufweist,
die - ebenso wie der Kontakteinsatz - durch eine größere Öffnung in einer Montageplatte
durchgesteckt werden können. Dadurch, dass die Öffnungen in der Montageplatte größer
als die Abmessungen des Kontakteinsatzes und der Einrasteinrichtungen sind, ist ein
beträchtliches Spiel zwischen dem Steckverbinder und den Öffnungen in der Montageplatte
ausgebildet, so dass auch ein "blindes Zufügen" des Steckverbinders durch die Öffnungen
in der Platte möglich ist. Um zu verhindern, dass der Steckverbinder wieder ungewollt
aus der Befestigungsplatte gezogen werden kann, sind Festhaltekappen vorgesehen, die
von der dem Steckverbinder gegenüberliegenden Seite der Befestigungsplatten auf die
durch die Öffnungen in der Platte hindurchragenden Enden der Einrasteinrichtung aufgesteckt
werden müssen.
[0005] Die aus der
DE 695 20 197 T2 bekannt Anordnung zur schwimmenden Montage eines elektrischen Verbinders an einer
Platte hat den Nachteil, dass sie nur dort eingesetzt werden kann, wo die Platte nach
der Montage des Steckverbinders von der dem Steckverbinder abgewandten Rückseite der
Platte zugänglich ist, damit die Festhaltekappen auf die Enden der Einrasteinrichtungen
aufgesteckt werden können. Darüber hinaus ist die Verwendung der zusätzlichen Festhaltekappen
sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage nachteilig, da die Gefahr besteht,
dass die separaten Festhaltekappen herunterfallen oder verloren gehen.
[0006] Die
DE 2 438 455 offenbart eine Anordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8.
[0007] Darüber hinaus sind schwimmend gelagerte Steckverbinder aus der Praxis bekannt, die
flexible Befestigungselemente aufweisen, wodurch jedoch nur ein Ausgleich von Bauteil-
und Montagetoleranzen im Bereich von einigen zehntel Millimetern möglich ist, was
jedoch im üblichen Bereich der Elektronik, zumeist ausreichend ist. Montagetolleranzen
von mehr als einem Millimeter können mit derartigen Steckverbindern nicht ausgeglichen
werden, so dass derartige Steckverbinder bzw. Steckverbindungen dann nicht eingesetzt
werden können, wenn relativ große und schwere elektrische Geräte mit ortsfesten Basisteilen
verbunden werden sollen, bei denen ein manuelles Ausrichten der Steckverbinderhälften
unmittelbar zueinander nicht möglich ist und bei denen die Montagetolleranzen des
Geräts zum Basisteil mehr als ein Millimeter betragen können.
[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs beschriebenes
elektrisches Gerät mit einem Steckverbinder sowie eine elektrische Steckverbindung
bestehend aus einem Steckverbinder und einem korrespondierenden Gegensteckverbinder
zur Verfügung zu stellen, bei dem die zuvor beschriebenen Probleme möglichst vermieden
und ein Ausgleich auch von relativ großen Montagetolleranzen zwischen dem Steckverbinder
und dem Gegensteckverbinder beim Zusammenfügen des elektrischen Geräts mit dem ortsfesten
Basisteil ausgeglichen werden können.
[0009] Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen elektrischen Gerät dadurch gelöst,
dass der Steckverbinder wenigstens ein erstes Führungselement aufweist, das beim Verbinden
des elektrischen Geräts mit dem Basisteil mit einem im Gehäuse des Gegensteckverbinders
ausgebildeten zweiten Führungselement zusammenwirkt und dass im Gehäuse des Steckverbinders
mindestens ein Schraubenloch ausgebildet ist, wobei der Steckverbinder dadurch über
mindestens eine das Schraubloch durchsetzende Befestigungsschraube schwimmend an einer
Befestigungsplatte des Geräts befestigt ist, dass die Befestigungsschraube einen Schraubenkopf,
einen Schraubenhals und ein Schraubenende mit einem Gewinde aufweist, wobei der Durchmesser
des Schraubenkopfes größer als der Durchmesser des Schraubenlochs und der Durchmesser
des Schraubenhalses wesentlich kleiner als der Durchmesser des Schraubenlochs ist.
[0010] Durch die schwimmende Befestigung des Steckverbinders an der Befestigungsplatte des
elektrischen Geräts ist eine Toleranz ausgleichende Bewegung des Steckverbinders senkrecht
zur Fügerichtung des elektrischen Geräts möglich, wobei der Steckverbinder um die
Differenz des Durchmessers des Schraubenlochs zum Durchmessers des Schraubenhalses
verschiebbar ist. Ist der Durchmesser des Schraubenhalses deutlich kleiner als der
Durchmesser des Schraubenloches, so ist ein Toleranzausgleich von mehr als ein Millimeter,
beispielsweise ± 2 mm in allen Richtungen senkrecht oder quer zur Fügerichtung möglich.
[0011] Die Führungselemente sind vorzugsweise als Führungszapfen und Führungslöcher ausgebildet,
wobei bevorzugt am Gehäuse des Steckverbinders mindestens zwei Führungszapfen und
im Gehäuse des Gegensteckverbinders zwei Führungslöcher ausgebildet sind. Bei der
mechanischen Verbindung des elektrischen Geräts mit dem ortsfesten Basisteil greifen
zunächst die Führungszapfen, deren freien Enden die Vorderseite des Steckverbinders
überragen, in die im Gehäuse des Gegensteckverbinders ausgebildeten korrespondierenden
Führungslöcher ein. Beim weiteren Zusammenfügen von elektrischem Gerät und ortsfestem
Basisteil wird dann der Steckverbinder dadurch mit großer Genauigkeit zum Gegensteckverbinder
ausgerichtet, dass der Steckverbinder senkrecht bzw. quer zur Fügerichtung schwimmend,
d. h. innerhalb bestimmter Grenzen beweglich, an der Befestigungsplatte des elektrischen
Geräts angeordnet ist. Beim Einstecken der Führungszapfen in die Führungslöcher wird
das Gehäuse des Steckverbinders automatisch in die richtige Position verschoben, so
dass der Kontakteinsatz des Steckverbinders mit dem Gegenkontakteinsatz des Gegensteckverbinders
zusammen gesteckt werden kann. Anstelle der Ausbildung einer oder mehrerer Führungszapfen
am Gehäuse des Steckverbinders und korrespondierender Führungslöcher im Gehäuse des
Gegensteckverbinders kann auch der Gegensteckverbinder entsprechende Führungszapfen
und der Steckverbinder korrespondierende Führungslöcher aufweisen.
[0012] Gemäß der Erfindung weist die Befestigungsschraube einen Schraubenanschlag auf, durch
die der maximale Einschraubweg der Befestigungsschraube in die Befestigungsplatte
des elektrischen Geräts begrenzt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass der Schraubenkopf
in axialer Richtung der Befestigungsschraube etwas Spiel zum Gehäuse des Steckverbinders
hat, so dass die gewollte schwimmende Befestigung des Steckverbinders an der Befestigungsplatte
nicht durch ein zu festes Anziehen der Befestigungsschraube zunichte gemacht wird.
Hierzu ist der Schraubenanschlag derart zwischen dem Schraubenhals und dem Schraubenende
angeordnet, dass der Abstand zwischen der dem Schraubenhals zugewandten Unterseite
des Schraubenkopfes und der dem Schraubenende zugewandten Unterseite des Schraubenanschlags
etwas größer ist als die Länge des Schraubenloches im Gehäuse des Steckverbinders.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Länge des Schraubenhalses und die Dicke
des Schraubenanschlages zusammen größer sind als die Dicke des Gehäuses des Steckverbinders
im Bereich des Schraubenloches.
[0013] Der Schraubenanschlag ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, so dass er den Schraubenhals
vollständig nach Art eines Kragens umgibt, wobei der Schraubenanschlag einen Außendurchmesser
aufweist, der deutlich größer als der Durchmesser des Schraubenhalses und nur etwas
kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes bzw. der Durchmesser des Schraubenloches
ist. Dadurch wird eine relativ große Auflagefläche des Schraubenanschlags auf der
Oberseite der Befestigungsplatte erreicht, so dass die Befestigungsschraube mit relativ
großem Drehmoment angezogen werden kann. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Steckverbinder
auch bei relativ rauen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei großen Temperaturschwankungen,
dauerhaft und sicher an der Befestigungsplatte des elektrischen Gerätes befestigt
ist.
[0014] Um zu verhindern, dass die maximal mögliche Beweglichkeit des Steckverbinders senkrecht
zur Fügerichtung des elektrischen Geräts durch den größeren Außendurchmesser des zuvor
beschriebenen Schraubenanschlags reduziert ist, ist, gemäß der Erfindung, im Gehäuse
des Steckverbinders an dem der Befestigungsplatte des Geräts zugewandten Ende des
Schraubenloches eine Öffnung ausgebildet, deren Durchmesser größer als der Durchmesser
des Schraubenloches ist. Durch die Ausbildung einer derartigen, an das Schraubenloch
anschließenden Öffnung mit einem größeren Durchmesser wird sichergestellt, dass die
gewollte Beweglichkeit des Steckverbinders quer zur Fügerichtung durch die Differenz
des Durchmessers des Schraubenloches zum Durchmesser des Schraubenhalses bestimmt
wird und nicht vom Außendurchmesser des Schraubenanschlags abhängt.
[0015] Zuvor ist ausgeführt worden, dass das elektrische Gerät, bei dem es sich beispielsweise
um einen Parkscheinautomaten, einen Informationsterminal oder eine Ladestation für
Fahrzeuge handeln kann, mechanisch mit einem als Montageuntergrund dienen ortsfesten
Basisteil verbunden wird. Um die Montage eines derartigen elektrischen Geräts mit
dem Basisteil zu vereinfachen, weist das elektrische Gerät gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltung mindestens zwei senkrecht zur Befestigungsplatte verlaufende Führungshilfen
auf, die beim Verbinden des Geräts mit dem ortsfesten Basisteil mit korrespondierenden
Führungshilfen zusammen wirken. Bei den am elektrischen Gerät vorgesehenen Führungshilfen
kann es sich beispielsweise um Führungsstege und bei den am ortsfesten Basisteil ausgebildeten
Führungshilfen um korrespondierende Führungsnuten handeln.
[0016] Die zuvor genannte Aufgabe ist bei einer eingangs beschriebenen elektrischen Steckverbindung
gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 8 dadurch gelöst,
dass im Gehäuse des Steckverbinders mindestens ein Schraubenloch ausgebildet ist,
durch das eine das Schraubenloch durchsetzende Befestigungsschraube in eine Bohrung
in einer Befestigungsplatte eines elektrischen Geräts einschraubbar ist, und dass
die Befestigungsschraube einen Schraubenkopf, einen Schraubenhals und ein Schraubenende
mit einem Gewinde aufweist, wobei der Durchmesser des Schraubenkopfs größer als der
Durchmesser des Schraubenlochs und der Durchmesser des Schraubenhals wesentlich kleiner
als der Durchmesser des Schraubenlochs ist.
[0017] Wie zuvor bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät ausgeführt
worden ist, ist ein Ausgleich von Montagetolleranzen zwischen dem an einem elektrischen
Gerät befestigbaren Steckverbinder und dem an einem ortsfesten Basisteil befestigbaren
Gegensteckverbinder durch eine schwimmende Lagerung des Steckverbinders an dem elektrischen
Gerät bzw. an einer Befestigungsplatte des elektrischen Geräts realisiert. Durch die
Ausbildung mindestens eines Schraubenloches und die besondere Ausgestaltung der Befestigungsschraube
mit einem schmalen Schraubenhals ist eine Bewegung des Steckverbinders senkrecht oder
quer zur Fügerichtung möglich, die durch die Differenz des Durchmessers des Schraubenloches
zum Durchmesser des Schraubenhalses begrenzt ist. Je schmaler der Schraubenhals und
je größer der Durchmesser des Schraubenloches ist, desto größer ist der maximal mögliche
Versatz zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder, der beim Fügen von
Steckerverbinder und Gegensteckverbinder bzw. beim Aufstecken oder Aufschieben des
elektrischen Geräts auf das Basisteil durch eine gewollt ermöglichte Querbewegung
des Steckverbinders ausgeglichen werden kann.
[0018] Wie zuvor ebenfalls im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen elektrischen Gerät
ausgeführt worden ist, weist die Befestigungsschraube einen Schraubenanschlag auf,
durch den der maximale Einschraubweg der Befestigungsschraube begrenzt wird, so dass
der Steckverbinder in axialer Richtung mit ausreichend Spiel mit der Befestigungsplatte
verbindbar ist, so dass die gewollte schwimmende Lagerung des Steckverbinders nicht
beeinträchtigt wird.
[0019] Um automatisch eine möglichst genaue Ausrichtung des Steckverbinders zum Gegensteckverbinder
beim Fügevorgang zu erreichen, weist der Steckverbinder vorzugsweise zwei Führungszapfen
und der Gegensteckverbinder zwei korrespondierende Führungslöcher auf, wobei die Führungszapfen
und die Führungslöcher in der Ebene senkrecht zur Fügerichtung des Steckverbinders
diagonal zueinander angeordnet sind. Das selbständige Eingreifen der Führungszapfen
in die Führungslöcher wird vorzugsweise dadurch weiter verbessert, dass die Führungszapfen
kegelförmige Spitzen aufweisen, so dass die Führungszapfen auch bei einem anfänglichen
Versatz ihrer Längsachsen zu den Längsachsen der Führungslöcher über die kegelförmigen
Spitzen in die Führungslöcher gleiten.
[0020] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der elektrischen Steckverbindung
weist der Steckverbinder mehrere Kontakteinsätze mit unterschiedlichen Kontaktelementen
und der Gegensteckverbinder mehrere Gegenkontakteinsätze mit unterschiedlichen, jedoch
zu den zugeordneten Kontaktelementen korrespondierenden Gegenkontaktelementen auf.
Dabei dient vorzugsweise mindestens ein Kontakteinsatz und ein Gegenkontakteinsatz
der Stromversorgung und mindestens ein Kontakteinsatz und ein Gegenkontakteinsatz
der Datenübertragung vom elektrischen Gerät zum Basisteil und umgekehrt. Bei der erfindungsgemäßen
elektrischen Steckverbindung handelt es sich somit vorzugsweise um eine Hybrid-Steckverbindung,
d. h. eine Kombination von Steckverbindung für die Energieversorgung und Steckverbindung
für die Datenübertragung. Gerade bei einer solchen elektrischen Steckverbindung, welche
eine Vielzahl von Kontaktelementen und korrespondierenden Gegenkontaktelementen aufweist,
sind zwischen dem Steckverbinder und dem Gegensteckverbinder nur sehr geringe Bauteil-
und Montagetolleranzen zulässig. Ist ein Steckverbinder einer derartigen elektrischen
Steckverbindung an einem relativen großen und schweren elektrischen Gerät befestigt,
so müssen die zwischen dem ortsfesten Basisteil und dem elektrischen Gerät zulässigen,
relativ großen Bauteil- und Montagetolleranzen durch die schwimmende Lagerung des
Steckverbinders ausgeglichen werden, damit die einzelnen Kontakteinsätze des Steckverbinders
mit den korrespondierenden Gegenkontakteinsätzen des Gegensteckverbinders einwandfrei
zusammengesteckt werden können.
[0021] Bei einer derartigen elektrischen Steckverbindung weist gemäß einer letzten vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung der Gegensteckverbinder neben den Gegenkontakteinsätzen
zusätzlich noch eine Leiterplatte und mindestens ein Kodierelement auf, wobei das
Kodierelement über die Leiterplatte mit Gegenkontaktelementen eines Kontakteinsatzes
für die Datenübertragung verbunden ist.
[0022] Handelt es sich bei dem elektrischen Gerät, an dem der Steckverbinder befestigt ist,
beispielsweise um einen Parkscheinautomat, der auf einem Montageuntergrund als Basisteil
montiert wird, so kann es erforderlich sein, dass zur Kennzeichnung der genauen Position
des Parkscheinautomats eine bestimmte Kodierung eingestellt wird, die dann zusammen
mit den Daten des Parkscheinautomats über einen mit dem Basisteil verbundenen Busanschluss,
beispielsweise einen Ethernet-Anschluss, an einen Zentralrechner übermittelt wird.
Zur Einstellung der entsprechenden Kodierung vor Ort ist am Gegensteckverbinder mindestens
ein Kodierelement vorgesehen, das vom Monteur vor dem Aufstecken des Parkscheinautomats
auf das als Montageuntergrund dienende Basisteil entsprechend eingestellt wird. Bei
dem Kodierelement kann es sich dabei vorzugsweise um mehrere Drehschalter handeln,
die auf der im Gegensteckverbinder angeordneten Leiterplatte angebracht sind.
[0023] Im Einzelnen gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße elektrische
Gerät und die erfindungsgemäße elektrische Steckverbindung auszugestalten und weiterzubilden.
Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 8 nachgeordneten Patentansprüche
als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steckverbindung im noch nicht
zusammengesteckten Zustand,
- Fig. 2
- die Steckverbindung gemäß Fig. 1, teilweise geschnitten,
- Fig. 3
- die Steckverbindung gemäß Fig. 2, in drei aufeinander folgenden Zeitpunkten beim Zusammenstecken,
in Seitenansicht,
- Fig. 4
- einen Detailausschnitt des Steckverbinders,
- Fig. 5
- den Steckverbinder von unten, und
- Fig. 6
- eine perspektivische Draufsicht auf den Gegensteckverbinder, teilweise geschnitten.
[0024] Die Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils einen Ausschnitt eines elektrischen Geräts 1, das
auf ein ortsfestes Basisteil 2 aufgesteckt werden kann, wobei auch von dem ortsfesten
Basisteil 2 lediglich ein Ausschnitt dargestellt ist. Dargestellt sind in den Figuren
insbesondere ein an dem elektrischen Gerät 1 befestigter Steckverbinder 3 und ein
am Basisteil 2 befestigter korrespondierender Gegensteckverbinder 4, wobei dann, wenn
das elektrische Gerät 1 vollständig mit dem ortsfesten Basisteil 2 verbunden ist,
auch der Steckverbinder 3 und der Gegensteckverbinder 4 zusammengesteckt sind.
[0025] Der Steckverbinder 3 weist ein Gehäuse 5 mit zwei Kontakteinsätzen 6 auf, wobei die
beiden Kontakteinsätze 6 jeweils eine Mehrzahl von Kontaktelementen 7 aufweisen. Darüber
hinaus weist der Steckverbinder 3 noch zwei Führungszapfen 8 auf, die beim Verbinden
des elektrischen Geräts 1 mit dem Basisteil 2 in zwei im Gehäuse 9 des Gegensteckverbinders
4 ausgebildete Führungslöcher 10 eingreifen. Da die Führungszapfen 8 die dem Gegensteckverbinder
4 zugewandte Stirnseite des Steckverbinders 3 bzw. der Kontakteinsätze 6 überragen,
greifen beim Zusammenfügen von elektrischem Gerät 1 und Basisteil 2 zunächst die Führungszapfen
8 in die Führungslöcher 10 ein, wodurch eine Ausrichtung des schwimmend am Gerät 1
befestigten Steckverbinders 3 zum Gegensteckverbinder 4 erfolgt, wie dies insbesondere
anhand der drei Darstellungen der Fig. 3 erkennbar ist und nachfolgend genauer erläutert
wird.
[0026] Die schwimmende Befestigung des Steckverbinders 3 am elektrischen Gerät 1 wird dadurch
realisiert, dass im Gehäuse 5 des Steckverbinders 3 zwei Schraubenlöcher 11 ausgebildet
sind, die jeweils von einer Befestigungsschraube 12 durchsetzt sind, die in einer
Befestigungsplatte 13 des Geräts 1 eingeschraubt sind. Die in Fig. 4 vergrößert dargestellte
Befestigungsschraube 12 weist einen Schraubenkopf 14, einen Schraubenhals 15 und ein
mit einem Gewinde versehenes Schraubenende 16 auf, das in eine korrespondierende Bohrung
in der Befestigungsplatte 13 eingeschraubt ist. Während der Durchmesser des Schraubenkopfs
14 etwas größer als der Durchmesser des Schraubenlochs 11 ist, ist der Durchmesser
des Schraubenhalses 15 deutlich kleiner als der Durchmesser des Schraubenlochs 11,
vorzugsweise nur etwa halb so groß, was dazu führt, dass der Steckverbinder 3 um die
Differenz des Durchmessers des Schraubenlochs 11 zum Durchmesser des Schraubenhalses
14 relativ zur Befestigungsplatte 13 und damit zum elektrischen Gerät 1 verschiebbar
ist. Diese Differenz beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa ± 2 mm
in alle Richtungen senkrecht zur Längsachse der Befestigungsschraube 12.
[0027] Die Befestigungsschrauben 12 weisen neben dem Schraubenkopf 14, dem Schraubenhals
15 und dem Schraubenende 16 noch einen ringförmigen Schraubenanschlag 17 auf, der
zwischen dem Schraubenhals 15 und dem Schraubenende 16 angeordnet ist und die maximale
Einschraubtiefe der Befestigungsschraube 12 in die Befestigungsplatte 13 derart begrenzt,
dass der Schraubenkopf 14 in axialer Richtung der Befestigungsschraube 12 etwas Spiel
zum Gehäuse 4 des Steckverbinders 3 aufweist. Hierzu sind die Länge des Schraubenhalses
15 und die Dicke des Schraubenanschlags 17 so gewählt, dass der Abstand zwischen der
dem Schraubenhals 15 zugewandten Unterseite 18 des Schraubenkopfes 14 und der dem
Schraubenende 16 zugewandten Unterseite 19 des Schraubenanschlags 17 etwas größer
ist als die Länge des Schraubenlochs 11. Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, besteht dadurch
auch im vollständig und fest eingeschraubten Zustand der Befestigungsschraube 12 in
die Befestigungsplatte 13 zwischen der der Befestigungsplatte 13 zugewandten Unterseite
20 des Gehäuses 5 und der gegenüberliegenden Oberseite 21 der Befestigungsplatte 13
ein Spalt, so dass auch bei vollständig und fest eingeschraubter Befestigungsschraube
12 die gewollte schwimmende Lagerung des Steckverbinders 3 an der Befestigungsplatte
13 nicht zunichte gemacht wird.
[0028] Der ringförmige, das Schraubenende 16 nach Art eines Kragens umgebende Schraubenanschlag
17 weist einen Außendurchmesser auf, der deutlich größer als der Durchmesser des Schraubenendes
16 bzw. des Schraubenhalses 15 ist. Dadurch wird eine relativ große Auflagefläche
des Schraubenanschlags 17 auf der Oberseite 21 der Befestigungsplatte 13 erreicht,
so dass die Befestigungsschraube 12 mit einem relativ großen Drehmoment angezogen
werden kann. Dies gewährleistet eine sichere und dauerhafte Befestigung des Steckverbinders
3 an dem elektrischen Gerät 1, auch wenn das elektrische Gerät 1 aufgrund relativ
rauer Umgebungsbedingungen relativ großen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Damit
die gewollte maximal mögliche Verschiebbarkeit des Steckverbinders 3 senkrecht zur
- in Fig. 3 eingezeichneten - Fügerichtung F des Steckverbinders 3 durch den größeren
Außendurchmesser des Schraubenanschlags 17 nicht verringert wird, ist im Gehäuse 5
des Steckverbinders 3 an dem der Befestigungsplatte 13 zugewandten Ende des Schraubenlochs
11 eine Öffnung 22 ausgebildet, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Schraubenlochs
11 ist. Die maximale mögliche Verschiebbarkeit des Steckverbinders 3 wird dadurch
durch die Differenz des Durchmessers des Schraubenlochs 11 zum Durchmesser des Schraubenhalses
15 und nicht durch den größeren Außendurchmesser des Schraubenanschlags 17 begrenzt.
[0029] Die automatische Ausrichtung des Steckverbinders 3 zum Gegensteckverbinder 4 beim
Aufschieben bzw. Aufstecken des elektrischen Geräts 1 auf das Basisteil 2 wird nachfolgend
im Zusammenhang mit der Fig. 3 erläutert, wobei die Fig. 3 drei aufeinander folgende
Montageschritte zeigt.
[0030] Zu Beginn des Montagevorgangs (Fig. 3a) greifen die kegelförmigen Spitzen 23 der
beiden Führungszapfen 8 in die am Gegensteckverbinder 4 ausgebildeten Führungslöcher
10 ein. Wie aus Fig. 3a ersichtlich ist, kann es dabei aufgrund von Montage- und Bauteiltoleranzen
zwischen den am elektrischen Gerät 1 ausgebildeten Führungsstegen 24 und den am Basisteil
2 vorgesehenen Führungsnuten 25 zu einem Versatz V zwischen der Mittelachse der Führungszapfen
8 und der Mittelachse der Führungslöcher 10 kommen. Dies würde bei einer festen, nicht
schwimmenden Befestigung des Steckverbinders 3 am elektrischen Gerät 1 dazu führen,
dass der Steckverbinder 3 nicht mit dem Gegensteckverbinder 4 zusammen gesteckt werden
kann, da die zulässigen Montagetoleranzen zwischen dem Steckverbinder 3 und dem Gegensteckverbinder
4 wesentlich geringer als die Montagetoleranzen zwischen dem elektrischen Gerät 1
und dem Basisteil 2 sind.
[0031] Aufgrund der kegelförmigen Spitze 23 der Führungszapfen 8 gelangen diese beim weiteren
Einschieben der Führungsstege 24 des Geräts 1 in die Führungsnuten 25 des Basisteils
2 trotz des Versatzes in die Führungslöcher 10, was zu einer Querverschiebung des
Steckverbinders 3 senkrecht zur Fügerichtung F führt. Die schwimmende Befestigung
des Steckverbinders 3 an der Befestigungsplatte 13 des Geräts 1 ermöglicht es somit,
dass der Steckverbinder 3 durch die selbst erfolgende Ausrichtung von Führungszapfen
8 und Führungslöchern 10 zueinander relativ zur Befestigungsplatte 13 verschoben wird,
so dass der Steckverbinder 3 beim weiteren Aufschieben des Geräts 1 auf das Basisteil
2 mit dem Gegensteckverbinder 4 zusammengesteckt werden kann (Fig. 3c).
[0032] Der hierzu erforderliche Versatzausgleich des Steckverbinders 3 wird dadurch ermöglicht,
dass der Schraubenhals 15 der Befestigungsschraube 12 wesentlich schmaler als das
Befestigungsloch 11 ist, so dass der Steckverbinder 3 - in der Darstellung gemäß Fig.
3b - relativ zur fest in der Befestigungsplatte 13 eingeschraubten Befestigungsschraube
12 nach links verschoben wird. Damit wird der Steckverbinder 3 gleichzeitig so zum
Gegensteckverbinder 4 ausgerichtet, dass die Kontakteinsätze 6 mit ihren Kontaktelementen
7 zu den im Gegensteckverbinder 4 angeordneten Gegenkontakteinsätzen 26 mit ihren
Gegenkontaktelementen 27 ausgerichtet werden; ein Zusammenstecken von Steckverbinder
3 und Gegensteckverbinder 4 wird dadurch möglich.
[0033] Aus der Darstellung des Steckverbinders 3 gemäß Fig. 5 ist zunächst ersichtlich,
dass die beiden im Gehäuse 5 des Steckverbinders 3 ausgebildeten Schraubenlöcher 11
diagonal versetzt zueinander im Gehäuse 5 angeordnet sind, sich insbesondere in zwei
diagonal gegenüberliegenden Ecken des Gehäuses 5 befinden. Außerdem ist der Fig. 5
zu entnehmen, dass auch die beiden Führungszapfen 8 diagonal zueinander am Gehäuse
5 angeordnet sind, d. h. sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Steckverbinders
3 versetzt zueinander angeordnet sind.
[0034] Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen
Geräts 1 bzw. der erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbindung weist der Steckverbinder
3 einen Kontakteinsatz 6 für die Stromversorgung des elektrischen Geräts 1 mit insgesamt
fünf Kontaktelementen 7 und fünf Leiteranschlüssen und einen Kontakteinsatz 6 mit
einer Mehrzahl von Kontaktelementen 7 - im vorliegenden Fall 24 Kontaktelementen 7
- für die Datenübertragung des elektrischen Geräts 1 auf. Korrespondierend dazu weist
auch der Gegensteckverbinder 4 einen Gegenkontakteinsatz 26 für die Stromversorgung
und einen Gegenkontakteinsatz 26 für die Datenübertragung auf. Der Steckverbinder
3 und der Gegensteckverbinder 4 bilden somit eine Hybrid-Steckverbindung, mit der
sowohl die elektrische Versorgung des elektrischen Geräts 1 als auch die Datenübertragung
von und zum elektrischen Gerät realisiert wird.
[0035] Wie sich aus Fig. 6 ergibt, weist der Gegensteckverbinder 4 neben den beiden Gegenkontakteinsätzen
26 für die Energieversorgung und die Datenübertragung zusätzlich noch eine Leiterplatte
28 und insgesamt drei Kodierelemente 29 auf, wobei die Kodierelemente 29 über die
Leiterplatte 28 mit den Gegenkontaktelementen 27 des Kontakteinsatzes 26 für die Datenübertragung
verbunden sind. Über die als Drehschalter ausgebildeten Kodierelemente 29 ist eine
elektrische Kodierung vor Ort einstellbar, so dass die vom elektrischen Gerät 1 über
den Steckverbinder 3 zum Gegensteckverbinder 4 übertragenen Daten, welche dann beispielsweise
über einen Ethernet-Anschluss an eine zentrale Überwachungseinheit weitergeleitet
werden, einem bestimmten elektrischen Gerät 1 zugeordnet werden können.
[0036] Bei dem in den Figuren dargestellten elektrischen Gerät 1, an dem der Steckverbinder
3 befestigt ist, handelt es sich um ein relativ großes und schweres Gerät, welches
nicht ohne weiteres von Hand auf das ortsfeste Basisteil 2 als Montageuntergrund montiert
werden kann. Bei dem elektrischen Gerät 1 kann es sich dabei beispielsweise um ein
Drehkreuz eines Personenzugangs, einen Informationsterminal oder einen Parkscheinautomaten
handeln. Handelt es sich bei dem elektrischen Gerät 1 beispielsweise um einen Parkscheinautomaten,
so kann über die im Gegensteckverbinder 4 ausgebildeten Kodierelemente 29 vor der
Montage des Parkscheinautomats eine der Position des Parkscheinautomats entsprechende
Kodierung vom Monteur eingestellt werden, so dass die an eine zentrale Leitstelle
übermittelten Daten dem "richtigen" Parkscheinautomaten zugeordnet werden können.
1. Elektrisches Gerät zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem ortsfesten
Basisteil (2), mit einem Steckverbinder (3), der mit einem am Basisteil (2) befestigten
korrespondierenden Gegensteckverbinder (4) verbindbar ist, wobei der Steckverbinder
(3) ein Gehäuse (5) mit mindestens einem Kontakteinsatz (6) mit mehreren Kontaktelementen
(7) aufweist,
wobei der Steckverbinder (3) mindestens ein erstes Führungselement, insbesondere einen
Führungszapfen (8) aufweist, das beim Verbinden des elektrische Geräts (1) mit dem
Basisteil (2) mit einem im Gehäuse (9) des Gegensteckverbinders (4) ausgebildeten
zweiten Führungselement, insbesondere einem Führungsloch (10) zusammenwirkt,
wobei im Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) mindestens ein Schraubenloch (11) ausgebildet
ist und der Steckverbinder (3) dadurch über mindestens eine das Schraubenloch (11)
durchsetzende Befestigungsschraube (12) schwimmend an einer Befestigungsplatte (13)
des Geräts (1) befestigt ist, und
wobei die Befestigungsschraube (12) einen Schraubenkopf (14), einen Schraubenhals
(15) und ein Schraubenende (16) mit einem Gewinde aufweist, wobei der Durchmesser
des Schraubenkopfs (14) größer als der Durchmesser des Schraubenlochs (11) ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchmesser des Schraubenhalses (15) wesentlich kleiner als der Durchmesser des
Schraubenlochs (11) ist,
dass die Befestigungsschraube (12) einen Schraubenanschlag (17) aufweist, der zwischen
dem Schraubenhals (15) und dem Schraubenende (16) angeordnet ist, wobei die Länge
des Schraubenhalses (15) und/oder die Dicke des Schraubenanschlags (17) so gewählt
ist, dass der Abstand zwischen der dem Schraubenhals (15) zugewandten Unterseite (18)
des Schraubenkopfs (14) und der dem Schraubenende (16) zugewandten Unterseite (19)
des Schraubenanschlags (17) etwas größer als die Länge des Schraubenlochs (11) im
Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) ist, und
dass im Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) an dem der Befestigungsplatte (13) des Geräts
(1) zugewandten Ende des Schraubenlochs (11) eine Öffnung (22) ausgebildet ist, deren
Durchmesser größer als der Durchmesser des Schraubenlochs (11) ist.
2. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenanschlag (17) ringförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser
aufweist, der deutlich größer als der Durchmesser des Schraubenhalses (15) und nur
etwas kleiner als der Durchmesser des Schraubenlochs (11) ist.
3. Elektrisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) zwei Schraubenlöcher (11) ausgebildet sind,
die in der Ebene senkrecht zur Fügerichtung (F) des Geräts (1) vorzugsweise diagonale
versetzt zueinander, insbesondere im Bereich zweier Ecken des Gehäuses (5), angeordnet
sind.
4. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungszapfen (8) eine kegelförmige Spitze (23) aufweisen und dass der Steckverbinder
(3) vorzugsweise zwei Führungszapfen (8) aufweist, die in der Ebene senkrecht zur
Fügerichtung (F) des Geräts (1) diagonale zueinander versetzt angeordnet sind.
5. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei senkrecht zur Befestigungsplatte (13) verlaufende Führungshilfen,
insbesondere Führungsstege (24) vorgesehen sind, die beim Verbindung des Geräts (1)
mit einem ortsfesten Basisteil (2) mit korrespondierenden Führungshilfen, insbesondere
Führungsnuten (25) am Basisteil (2) zusammenwirken.
6. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (3) mehrere Kontakteinsätze (6) mit unterschiedlichen Kontaktelementen
(7) aufweist, wobei mindestens ein Kontakteinsatz (6) der Stromversorgung des Geräts
(1) und mindestens ein Kontakteinsatz (6) der Datenübertragung dient.
7. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (3) derart am Gerät (1) bzw. an der Befestigungsplatte (13) des
Geräts (1) befestigt ist, dass der Steckverbinder (3) beim Verbinden des Geräts (1)
mit einem ortsfesten Basisteil (2) in Fügerichtung (F) von dem Gerät (1) verdeckt
wird, so dass ein manuelles Ausrichten des Steckverbinders (3) zum Gegensteckverbinder
(4) nicht möglich ist.
8. Elektrische Steckverbindung zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen einem
elektrischen Gerät (1) und einem ortsfesten Basisteil (2), mit einem an einer Befestigungsplatte
(13) des Geräts (1) schwimmend befestigbaren Steckverbinder (3) und einem am Basisteil
(2) befestigbaren korrespondierenden Gegensteckverbinder (4),
wobei der Steckverbinder (3) ein Gehäuse (5) mit mindestens einem Kontakteinsatz (6)
mit mehreren Kontaktelementen (7) und mindestens ein erstes Führungselement, insbesondere
einen Führungszapfen (8) aufweist,
wobei der Gegensteckverbinder (4) ein Gehäuse (9) mit mindestens einem Gegenkontakteinsatz
(26) mit mehreren Gegenkontaktelementen (27) und mindestens ein zweites Führungselement,
insbesondere ein Führungsloch (10) aufweist, das beim Fügen von Steckverbinder (3)
und Gegensteckverbinder (5) mit dem ersten Führungselement zusammenwirkt,
wobei im Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) mindestens ein Schraubenloch (11) ausgebildet
ist, durch das eine das Schraubenloch (11) durchsetzende Befestigungsschraube (12)
in eine Bohrung in einer Befestigungsplatte (13) eines elektrischen Geräts (1) einschraubbar
ist, und
wobei die Befestigungsschraube (12) einen Schraubenkopf (14), einen Schraubenhals
(15) und ein Schraubenende (16) mit einem Gewinde aufweist, wobei der Durchmesser
des Schraubenkopfs (14) größer als der Durchmesser des Schraubenlochs (11) ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Durchmesser des Schraubenhalses (15) wesentlich kleiner als der Durchmesser des
Schraubenlochs (11) ist,
dass die Befestigungsschraube (12) einen Schraubenanschlag (17) aufweist, der zwischen
dem Schraubenhals (15) und dem Schraubenende (16) angeordnet ist, wobei die Länge
des Schraubenhalses (15) und/oder die Dicke des Schraubenanschlags (17) so gewählt
ist, dass der Abstand zwischen der dem Schraubenhals (15) zugewandten Unterseite (18)
des Schraubenkopfs (14) und der dem Schraubenende (16) zugewandten Unterseite (19)
des Schraubenanschlags (17) etwas größer als die Länge des Schraubenlochs (11) im
Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) ist, und
dass im Gehäuse (5) des Steckverbinders (3) an dem dem Schraubenkopf (14) abgewandten
Ende des Schraubenlochs (11) eine Öffnung (22) ausgebildet ist, deren Durchmesser
größer als der Durchmesser des Schraubenlochs (11) ist.
9. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenanschlag (17) vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser
aufweist, der deutlich größer als der Durchmesser des Schraubenhalses (15) und nur
etwas kleiner als der Durchmesser des Schraubenloches (11) ist.
10. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (3) zwei Führungszapfen (8) und der Gegensteckverbinder (4) zwei
Führungslöcher (10) aufweist, wobei die Führungszapfen (8) und die Führungslöcher
(10) in der Ebene senkrecht zur Fügerichtung (F) des Steckverbinders (3) diagonale
zueinander versetzt angeordnet sind, und wobei die Führungszapfen (8) vorzugsweise
jeweils eine kegelförmige Spitze (23) aufweisen.
11. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (3) mehrere Kontakteinsätze (6) mit unterschiedlichen Kontaktelementen
(7) und der Gegensteckverbinder (4) mehrere Gegenkontakteinsätze (26) mit unterschiedlichen,
jedoch zu den zugeordneten Kontaktelementen (7) korrespondierenden Gegenkontaktelementen
(27) aufweist, wobei mindestens ein Kontakteinsatz (6) und ein Gegenkontakteinsatz
(26) der Stromversorgung und mindestens ein Kontakteinsatz (6) und ein Gegenkontakteinsatz
(26) der Datenübertragung dient.
12. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegensteckverbinder (4) eine Leiterplatte (28) und mindestens ein Kodierelement
(29) aufweist, und dass das Kodierelement (29) über die Leiterplatte (26) mit Gegenkontaktelementen
(27) eines Gegenkontakteinsatzes (26) für die Datenübertragung verbunden ist.
1. An electrical device for mechanical and electrical connection to a stationary base
part (2), with a plug-type connector (3) which can be connected to a corresponding
mating plug-type connector (4) attached to the base part (2), wherein the plug-type
connector (3) has a housing (5) with at least one contact insert (6) with several
contact elements (7),
wherein the plug-type connector (3) has at least one first guide element, especially
a guide pin (8), which when the electrical device (1) is connected to the base part
(2) interacts with a second guide element, especially a guide hole (10), made in the
housing (9) of the mating plug-type connector (4),
wherein at least one screw hole (11) is formed in the housing (5) of the plug-type
connector (3) and the plug-type connector (3) is thus attached in a floating manner
to a mounting plate (13) of the device (1) via at least one fastening screw (12) which
penetrates the screw hole (11),
wherin the fastening screw (12) has a screw head (14), a screw neck (15) and a screw
end (16) with a thread, wherein the diameter of the screw head (14) is larger than
the diameter of the screw hole (11)
characterized in
that the diameter of the screw neck (15) is much smaller than the diameter of the screw
hole (11)
that the fastening screw (12) has a screw stop (17) which is located between the screw
neck (15) and the screw end (16), wherein the length of the screw neck (15) and/or
the thickness of the screw stop (17) are chosen such that the distance between the
bottom (18) of the screw head (14) facing the screw neck (15) and the bottom (19)
of the screw stop (17) facing the screw end (16) is somewhat larger than the length
of the screw hole (11) in the housing (5) of the plug-type connector (3) and
that in the housing (5) of the plug-type connector (3) on the end of the screw hole (11)
facing the mounting plate (13) of the device (1) an opening (22) is formed whose diameter
is greater than the diameter of the screw hole (11).
2. The electrical device according to claim 2, characterized in that the screw stop (17) is made ring-shaped and has an outside diameter which is much
larger than the diameter of the screw neck (15) and only somewhat smaller than the
diameter of the screw hole (11).
3. The electrical device according to claim 1 or 2, characterized in that two screw holes (11) are made in the housing (5) of the plug-type connector (3),
which are located preferably diagonally offset to one another in the plane perpendicular
to the joining direction (F) of the device (1), especially in the region of two corners
of the housing (5).
4. The electrical device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the guide pins (8) have a conical tip (23) and wherein the plug-type connector (3)
preferably has two guide pins (8) which are located diagonally offset to one another
in the plane perpendicular to the joining direction (F) of the device (1).
5. The electrical device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that there are at least two guide aids which run perpendicular to the mounting plate (13),
especially guide crosspieces (24), which when the device (1) is connected to the stationary
base part (2) interact with corresponding guide aids, especially guide grooves (25)
on the base part (2).
6. The electrical device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the plug-type connector (3) has several contact inserts (6) with different contact
elements (7), wherein at least one contact insert (6) is used for power supply of
the device (1) and at least one contact insert (6) is used for data transmission.
7. The electrical device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the plug-type connector (3) is attached to the device (1) and to the mounting plate
(13) of the device (1) such that the plug-type connector (3) is hidden by the device
(1) when the device (1) is connected to a stationary base part (2) in the joining
direction (F) such that a manual alignment of the plug-type connector (3) to the mating
plug-type connector (4) is not possible.
8. An electrical plug-type connection for producing an electrical connection between
an electrical device (1) and a stationary base part (2), with a plug-type connector
(3) which can be attached in a floating manner to a mounting plate (13), and a corresponding
mating plug-type connector (4) which can be attached to the base part (2),
wherein the plug-type connector (3) has a housing (5) with at least one contact insert
(6) with several contact elements (7) and at least one first guide element, especially
a guide pin (8),
wherein the mating plug-type connector (4) has a housing (9) with at least one mating
contact insert (26) with several mating contact elements (27) and at least one second
guide element, especially a guide hole (10), which interacts with the first guide
element when the plug-type connector (3) and the mating plug-type connector (5) are
joined,
wherein in the housing (5) of the plug-type connector (3) at least one screw hole
(11) is formed through which a fastening screw (12) which penetrates the screw hole
(11) can be screwed into a bore in a mounting plate (13) of an electrical device (1)
and
wherein the fastening screw (12) has a screw head (14), a screw neck (15) and a screw
end (16) with a thread, wherein the diameter of the screw head (14) is larger than
the diameter of the screw hole (11) and the diameter of the screw neck (15) is much
smaller than the diameter of the screw hole (11)
characterized in
that the diameter of the screw neck (15) is much smaller than the diameter of the screw
hole (11)
that the fastening screw (12) has a screw stop (17) which is located between the screw
neck (15) and the screw end (16), wherein the length of the screw neck (15) and/or
the thickness of the screw stop (17) are chosen such that the distance between the
bottom (18) of the screw head (14) facing the screw neck (15) and the bottom (19)
of the screw stop (17) facing the screw end (16) is somewhat larger than the length
of the screw hole (11) in the housing (5) of the plug-type connector (3) and
that in the housing (5) of the plug-type connector (3) on the end of the screw hole (11)
facing the mounting plate (13) of the device (1) an opening (22) is formed whose diameter
is greater than the diameter of the screw hole (11).
9. The electrical plug-type connection according to claim 8, characterized in that the screw stop (17) is made ring-shaped and has an outside diameter which is much
larger than the diameter of the screw neck (15) and only somewhat smaller than the
diameter of the screw hole (11).
10. The electrical plug-type connection according to claim 8 or 9, characterized in that the plug-type connector (3) has two guide pins (8) and the mating plug-type connector
(4) has two guide holes (10), wherein the guide pins (8) and the guide holes (10)
are located diagonally offset to one another in the plane perpendicular to the joining
direction (F) of the plug-type connector (3), and the guide pins (8) preferably have
one conical tip (23) each.
11. The electrical plug-type connection according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the plug-type connector (3) has several contact inserts (6) with different contact
elements (7) and the mating plug-type connector (4) has several mating contact inserts
(26) with different mating contact elements (27) which however correspond to the assigned
contact elements (7), wherein at least one contact insert (6) and one mating contact
insert (26) are used for power supply and at least one contact insert (6) and one
mating contact insert (26) are used for data transmission.
12. The electrical plug-type connection according to claim 11, characterized in that the mating plug-type connector (4) has a printed-circuit board (28) and at least
one coding element (29), and wherein the coding element (29) is connected to the mating
contact elements (27) of one mating contact insert (26) via the printed-circuit board
(28) for data transmission.
1. Appareil électrique pour la connexion mécanique et électrique à une partie de base
fixe (2), comprenant un connecteur (3) qui peut être connecté à un connecteur conjugué
correspondant (4) fixé à la partie de base (2), le connecteur (3) présentant un boîtier
(5) avec au moins un insert de contact (6) avec plusieurs éléments de contact (7),
le connecteur (3) présentant au moins un premier élément de guidage, en particulier
un tourillon de guidage (8), qui, lors de la connexion de l'appareil électrique (1)
à la partie de base (2), coopère avec un deuxième élément de guidage réalisé dans
le boîtier (9) du connecteur conjugué (4), en particulier un trou de guidage (10),
au moins un trou de vis (11) étant réalisé dans le boîtier (5) du connecteur (3) et
le connecteur (3) étant de ce fait fixé par le biais d'au moins une vis de fixation
(12) traversant le trou de vis (11) de manière flottante à une plaque de fixation
(13) de l'appareil (1), et
la vis de fixation (12) présentant une tête de vis (14), un col de vis (15) et une
extrémité de vis (16) avec un filetage, le diamètre de la tête de vis (14) étant supérieur
au diamètre du trou de vis (11),
caractérisé en ce que
le diamètre du col de vis (15) est sensiblement plus petit que le diamètre du trou
de vis (11),
la vis de fixation (12) présente une butée de vis (17) qui est disposée entre le col
de vis (15) et l'extrémité de vis (16), la longueur du col de vis (15) et/ou l'épaisseur
de la butée de vis (17) étant sélectionnées de telle sorte que la distance entre le
côté inférieur (18) de la tête de vis (14) tourné vers le col de vis (15) et le côté
inférieur (19) de la butée de vis (17) tourné vers l'extrémité de vis (16) soit un
peu plus grande que la longueur du trou de vis (11) dans le boîtier (5) du connecteur
(3), et une ouverture (22) est réalisée dans le boîtier (5) du connecteur (3) au niveau
de l'extrémité du trou de vis (11) tournée vers la plaque de fixation (13) de l'appareil
(1), le diamètre de l'ouverture étant supérieur au diamètre du trou de vis (11).
2. Appareil électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée de vis (17) est réalisée sous forme annulaire et présente un diamètre extérieur
qui est nettement supérieur au diamètre du col de vis (15) et est seulement un peu
plus petit que le diamètre du trou de vis (11).
3. Appareil électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que deux trous de vis (11) sont réalisés dans le boîtier (5) du connecteur (3), lesquels
sont disposés de préférence de manière décalée en diagonale l'un par rapport à l'autre
dans le plan perpendiculairement à la direction d'assemblage (F) de l'appareil (1),
en particulier dans la région de deux coins du boîtier (5).
4. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les tourillons de guidage (8) présentent une pointe conique (23) et en ce que le connecteur (3) présente de préférence deux tourillons de guidage (8) qui sont
disposés de manière décalée en diagonale l'un par rapport à l'autre dans le plan perpendiculairement
à la direction d'assemblage (F) de l'appareil (1).
5. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins deux auxiliaires de guidage s'étendant perpendiculairement à la plaque de
fixation (13), en particulier des nervures de guidage (24), sont prévus, lesquels
coopèrent lors de la connexion de l'appareil (1) à une partie de base fixe (2) avec
des auxiliaires de guidage correspondants, en particulier des rainures de guidage
(25) sur la partie de base (2).
6. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le connecteur (3) présente plusieurs inserts de contact (6) avec des éléments de
contact différents (7), au moins un insert de contact (6) servant à l'alimentation
électrique de l'appareil (1) et au moins un insert de contact (6) servant à la transmission
des données.
7. Appareil électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le connecteur (3) est fixé à l'appareil (1) ou à la plaque de fixation (13) de l'appareil
(1) de telle sorte que le connecteur (3), lors de la connexion de l'appareil (1) à
une partie de base fixe (2) dans la direction d'assemblage (F), soit recouvert par
l'appareil (1) de telle sorte qu'une orientation manuelle du connecteur (3) par rapport
au connecteur conjugué (4) ne soit pas possible.
8. Connexion électrique par enfichage pour établir la connexion électrique entre un appareil
électrique (1) et une partie de base fixe (2), comprenant un connecteur (3) pouvant
être fixé de manière flottante à une plaque de fixation (13) de l'appareil (1), et
un connecteur conjugué correspondant (4) pouvant être fixé à la partie de base (2),
le connecteur (3) présentant un boîtier (5) avec au moins un insert de contact (6)
avec plusieurs éléments de contact (7) et au moins un premier élément de guidage,
en particulier un tourillon de guidage (8),
le connecteur conjugué (4) présentant un boîtier (9) avec au moins un insert de contact
conjugué (26) avec plusieurs éléments de contact conjugués (27) et au moins un deuxième
élément de guidage, en particulier un trou de guidage (10), qui, lors de l'assemblage
du connecteur (3) et du connecteur conjugué (5), coopère avec le premier élément de
guidage,
au moins un trou de vis (11) étant réalisé dans le boîtier (5) du connecteur (3),
à travers lequel une vis de fixation (12) traversant le trou de vis (11) peut être
vissée dans un alésage dans une plaque de fixation (13) d'un appareil électrique (1),
et
la vis de fixation (12) présentant une tête de vis (14), un col de vis (15) et une
extrémité de vis (16) avec un filetage, le diamètre de la tête de vis (14) étant supérieur
au diamètre du trou de vis (11),
caractérisée en ce que
le diamètre du col de vis (15) est sensiblement plus petit que le diamètre du trou
de vis (11),
la vis de fixation (12) présente une butée de vis (17) qui est disposée entre le col
de vis (15) et l'extrémité de vis (16), la longueur du col de vis (15) et/ou l'épaisseur
de la butée de vis (17) étant sélectionnées de telle sorte que la distance entre le
côté inférieur (18) de la tête de vis (14) tourné vers le col de vis (15) et le côté
inférieur (19) de la butée de vis (17) tourné vers l'extrémité de vis (16) soit un
peu plus grande que la longueur du trou de vis (11) dans le boîtier (5) du connecteur
(3), et une ouverture (22) est réalisée dans le boîtier (5) du connecteur (3) au niveau
de l'extrémité du trou de vis (11) opposée à la tête de vis (14), le diamètre de l'ouverture
étant supérieur au diamètre du trou de vis (11).
9. Connexion électrique par enfichage selon la revendication 8, caractérisée en ce que la butée de vis (17) est réalisée de préférence sous forme annulaire et présente
un diamètre extérieur qui est nettement supérieur au diamètre du col de vis (15) et
seulement un peu plus petit que le diamètre du trou de vis (11).
10. Connexion électrique par enfichage selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le connecteur (3) présente deux tourillons de guidage (8) et le connecteur conjugué
(4) présente deux trous de guidage (10), les tourillons de guidage (8) et les trous
de guidage (10) étant disposés de manière décalée en diagonale les uns par rapport
aux autres dans le plan perpendiculairement à la direction d'assemblage (F) du connecteur
(3), et les tourillons de guidage (8) présentant de préférence à chaque fois une pointe
conique (23).
11. Connexion électrique par enfichage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10,
caractérisée en ce que le connecteur (3) présente plusieurs inserts de contact (6) avec des éléments de
contact différents (7) et le connecteur conjugué (4) présente plusieurs inserts de
contact conjugués (26) avec des éléments de contact conjugués (27) différents mais
correspondant aux éléments de contact associés (7), au moins un insert de contact
(6) et un insert de contact conjugué (26) servant à l'alimentation électrique et au
moins un insert de contact (6) et un insert de contact conjugué (26) servant à la
transmission des données.
12. Connexion électrique par enfichage selon la revendication 11, caractérisée en ce que le connecteur conjugué (4) présente une carte à circuits imprimés (28) et au moins
un élément de codage (29) et en ce que l'élément de codage (29) est connecté par le biais de la carte à circuits imprimés
(28) à des éléments de contact conjugués (27) d'un insert de contact conjugué (26)
pour la transmission des données.
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