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Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Steckverbindungseinrichtung, mit einer Tragwand, die eine Außenfläche aufweist und in der eine zu der Außenfläche ausmündende Aufnahme ausgebildet ist, mit einem eine axiale Erstreckung aufweisenden Steckverbinder, der axial rückseitig einen Montagesockel aufweist, mit dem er axial in die Aufnahme einsteckbar ist und der an einem seiner Vorderseite zugeordneten Verbindungsabschnitt über elektrische Kontaktmittel verfügt, die mit elektrischen Gegen-Kontaktmitteln eines an den Steckverbinder ansteckbaren Gegen-Steckverbinders elektrisch leitend verbindbar sind, mit Befestigungsmitteln zur axialen Fixierung des in eine Gebrauchsstellung in die Aufnahme eingesteckten Steckverbinders bezüglich der Tragwand, und mit Verdrehsicherungsmitteln zur bezüglich der Tragwand unverdrehbaren Fixierung des die Gebrauchsstellung einnehmenden Steckverbinders, die aus einer unrunden Verdrehsicherungs-Innenkontur der Aufnahme und aus einer in der Gebrauchsstellung des Steckverbinders formschlüssig unverdrehbar in die Verdrehsicherungs-Innenkontur eintauchenden und ebenfalls unrund gestalteten Verdrehsicherungs-Außenkontur des Montagesockels bestehen.
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Die Erfindung betrifft ferner eine mit einer solchen elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung ausgestattete elektrische Vorrichtung, insbesondere eine Sensorvorrichtung, mit einem Gehäuse, in dem elektrische Funktionsmittel, insbesondere Sensormittel, angeordnet sind und die mit einer elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung ausgestattet ist, die eine von dem Gehäuse gebildete Tragwand und einen an der Tragwand fixierbaren oder fixierten Steckverbinder aufweist.
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Eine aus der
DE 200 04 194 U1 bekannte Steckverbindungseinrichtung der oben genannten Art hat einen Steckverbinder, an dem rückseitig ein Montagesockel ausgebildet ist, der außen zwei Abflachungen hat, sodass er unrund konturiert ist. Der Montagesockel ist formschlüssig unverdrehbar in eine ebenfalls unrund konturierte Aufnahme einer Tragwand einsetzbar. Zusätzliche Befestigungsmittel dienen zur axialen Fixierung der ineinander eingesteckten Komponenten und bestehen aus einem Außengewinde des Montagesockels und einer auf das Außengewinde aufgeschraubten Befestigungsmutter.
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In der
DE 20 2009 007 530 U1 ist eine Steckverbindungseinrichtung beschrieben, die ein mit einem Außengewinde versehenes Anschlussgehäuse aufweist, das in eine Durchbrechung einer Wand einsteckbar ist, wobei das Anschlussgehäuse eine seitliche Abflachung hat und die Durchbrechung der Wand über eine entsprechend einseitig abgeflachte Kontur verfügt, so dass sich im eingesteckten Zustand ein Verdrehsicherungseffekt einstellt. Zur axialen Fixierung kann auf das Außengewinde eine Befestigungsmutter aufgeschraubt werden.
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Aus der
DE 20 2010 015 157 U1 ist eine elektrische Vorrichtung mit einer elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung bekannt, wobei eine von einem Gehäuse gebildete Tragwand von einer Aufnahme durchsetzt ist, in die ein Steckverbinder einsteckbar ist, mit dessen Hilfe eine elektrische Verbindung zu internen elektrischen Funktionsmitteln der elektrischen Vorrichtung hergestellt werden soll. Der Steckverbinder verfügt rückseitig über einen Montagesockel, mit dem er unter Einnahme einer Gebrauchsstellung in die Aufnahme eingreift. In Form einer Niederhalteeinrichtung ausgebildete Befestigungsmittel dienen zum axialen Festhalten des in die Gebrauchsstellung eingesteckten Steckverbinders. Die Niederhalteeinrichtung übernimmt zugleich die Funktion von Verdrehsicherungsmitteln, indem sie den Steckverbinder derart axial mit der Tragwand verspannt, dass er durch Kraftschluss unverdrehbar fixiert ist. Auf diese Weise kann ein an einen vorne am Steckverbinder angeordneten Verbindungsabschnitt ansteckbarer Gegen-Steckverbinder problemlos mittels einer Schraubverbindung fixiert werden. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Verdrehsicherungsfunktion ist darauf zu achten, dass die Niederhalteeinrichtung mit einer ausreichend hohen Vorspannung montiert wird.
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In Verbindung mit dem Anschließen von Fluidleitungen ist es aus der
DE 200 11 475 U1 bekannt zur Schraubbefestigung von Fluidleitungen dienende Anschlusseinheiten mit einer partiell abgeflachten Außenkontur zu versehen und zur Verdrehsicherung in komplementär gestaltete Durchbrechungen eines Abstützteils einzustecken.
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Die
DE 10 2006 007 460 A1 beschreibt eine Anschlussvorrichtung für Fluidleitungen, bei der ein Verbinder in ein Verbindungsloch einsteckbar ist und zur Vorgabe einer gewünschten Winkelausrichtung mit einem Vorsprung in wahlweise eine von mehreren Aussparungen eines Gegenstückes einsetzbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die auf einfache Weise eine zuverlässige Verdrehsicherung bei einer elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung gewährleisten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Verdrehsicherungs-Außenkontur des Montagesockels und die Verdrehsicherungs-Innenkontur der Aufnahme derart gestaltet sind, dass der Montagesockel in mindestens drei unterschiedlichen Drehwinkelausrichtungen formschlüssig unverdrehbar in die Aufnahme einsteckbar ist.
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Die Aufgabe wird ferner bei einer elektrischen Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die elektromechanische Steckverbindungseinrichtung in dem vorgenannten Sinne ausgebildet ist.
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Auf diese Weise ergibt sich eine bezüglich der Tragwand verdrehgesicherte Fixierung des Steckverbinders allein durch das formschlüssige Zusammenwirken zwischen der Verdrehsicherungs-Innenkontur der Aufnahme und der Verdrehsicherungs-Außenkontur des Montagesockels, wenn der Steckverbinder mit seinem Montagesockel in die Gebrauchsstellung in die Aufnahme eingesteckt ist. Die Verdrehsicherung des Steckverbinders, also ein Verhindern eines Verdrehens des Steckverbinders um seine Längsachse bezüglich der Tragwand, ist mithin von den den Steckverbinder bezüglich der Tragwand axial fixierenden Befestigungsmitteln unabhängig. Dementsprechend müssen die Befestigungsmittel nicht zwingend dahingehend ausgebildet werden, dass sie den eingesteckten Steckverbinder mit hoher Kraft mit der Tragwand verspannen. Dies bietet vorteilhafte Möglichkeiten zur kostengünstigen Ausgestaltung der Befestigungsmittel. Durch die aufeinander abgestimmte unrunde Querschnittskontur zumindest eines Längenabschnittes der Aufnahme und des Montagesockels wird eine einfache und dennoch zuverlässige Verdrehsicherungsmaßnahme geboten, die auch hohen Drehmomenten standhält. Somit kann ein Gegen-Steckverbinder jederzeit problemlos mit einem Gewinde des Steckverbinders verschraubt und auch wieder gelöst werden. Die Verdrehsicherung aufgrund aufeinander abgestimmter Innen- und Außenkonturen bietet den weiteren Vorteil, dass der Steckverbinder stets nur in mindestens einer vorgegebenen Drehwinkelausrichtung montierbar ist, mit der eine bestimmte Ausrichtung der elektrischen Kontaktmittel verbunden ist, was die praktische Nutzung eines mit der Steckverbindungseinrichtung ausgestatteten elektrischen Gerätes sehr begünstigt.
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Die Verdrehsicherungs-Innenkontur der Aufnahme und die Verdrehsicherungs-Außenkontur des Montagesockels sind derart aufeinander abgestimmt gestaltet, dass der Montagesockel und somit der gesamte Steckverbinder in wenigstens drei unterschiedlichen Drehwinkelausrichtungen formschlüssig unverdrehbar in die Aufnahme einsteckbar ist. Mithin besteht beim Zusammenbau der Steckverbindungseinrichtung entweder schon beim Hersteller oder beim Anwender die vorteilhafte Möglichkeit, die winkelmäßige Ausrichtung des Steckverbinders und der daran angeordneten elektrischen Kontaktmittel dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend zu positionieren. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn an den Steckverbinder ein Gegen-Steckverbinder angeschlossen werden soll, der eine abgewinkelte Gestalt hat und beispielsweise L-förmig ausgebildet ist, so dass mit der im angeschlossenen Zustand vorhandenen Ausrichtung eine gewisse Abgangsrichtung eines Kabels verbunden ist. Man kann mithin den Steckverbinder so positionieren, dass die Abgangsrichtung des Kabels eines angesteckten Gegen-Steckverbinders den örtlichen Gegebenheiten bestmöglich Rechnung trägt.
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Bei der mit der elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung ausgestatteten elektrischen Vorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Sensorvorrichtung und dabei zweckmäßigerweise um eine Drucksensorvorrichtung. Das die Tragwand bildende Gehäuse der elektrischen Vorrichtung beinhaltet elektrische Funktionsmittel, die mit rückseitig an den Montagesockel angeordneten Kontaktmitteln des Steckverbinders elektrisch leitend verbunden oder verbindbar sind und bei denen es sich vorzugsweise um elektronische Sensormittel, insbesondere Drucksensormittel, handelt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die Verdrehsicherungsmittel können sich auch starken Drehmomenten bestmöglich widersetzen, wenn die Verdrehsicherungs-Innenkontur und die Verdrehsicherungs-Außenkontur komplementär zueinander gestaltet sind. Ihre Umrisse sind zweckmäßigerweise identisch.
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Die mindestens drei und vorzugsweise mehr als drei Einsteckmöglichkeiten mit voneinander abweichender drehwinkelmäßiger Ausrichtung des Montagesockels lassen sich vorteilhaft dadurch realisieren, dass die Verdrehsicherungs-Innenkontur und die darauf abgestimmte Verdrehsicherungs-Außenkontur jeweils nach Art eines regelmäßigen Polygons konturiert sind und beispielsweise quadratisch oder regelmäßig sechseckig gestaltet sind. Selbstverständlich können die Eckbereiche des Polygons abgeflacht oder abgerundet sein, ebenso die Verbindungsabschnitte zwischen den Eckbereichen des Polygons.
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Prinzipiell könnte sich die Verdrehsicherungs-Innenkontur über die gesamte axiale Länge der Aufnahme erstrecken. Ebenso könnte sich die Verdrehsicherungs-Außenkontur über die gesamte axiale Länge des Montagesockels erstrecken. Als zweckmäßiger wird es allerdings angesehen, wenn die Verdrehsicherungs-Innenkontur nur eine Teillänge der Aufnahme einnimmt und die Verdrehsicherungs-Außenkontur nur eine Teillänge des Montagesockels belegt. Die nicht verdrehsichernd konturierten Längenabschnitte von Aufnahme und Montagesockel haben zweckmäßigerweise eine kreisförmige Querschnittskontur und eignen sich auf diese Weise besonders gut zur Realisierung einer fluiddichten Abdichtung des Fügebereiches mittels eines konzentrisch zwischen dem Montagesockel und der Wandung der Aufnahme angeordneten Dichtungsringes.
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Zweckmäßigerweise ist die Verdrehsicherungs-Außenkontur von einem radial abstehenden, außen unrund konturierten Bundabschnitt des Montagesockels gebildet, der den vorderen Endbereich des Montagesockels bildet. Dementsprechend ist hierbei zweckmäßigerweise die Verdrehsicherungs-Innenkontur von einem komplementär konturierten vorderen Endabschnitt des Montagesockels gebildet, der unmittelbar die zur Außenfläche der Tragwand offene Mündung der Aufnahme definiert.
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Die zur bezüglich der Tragwand axialen Fixierung des in der Gebrauchsstellung platzierten Steckverbinders dienenden Befestigungsmittel sind zweckmäßigerweise als Verriegelungsmittel ausgebildet, die vorzugsweise zumindest hauptsächlich eine auf Formschluss basierende Fixierung des eingesteckten Steckverbinders bezüglich der Tragwand in der Längsrichtung der Aufnahme bewirken.
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Die Befestigungsmittel verfügen zweckmäßigerweise über mindestens ein Verriegelungsglied, das in einer Verriegelungsstellung positionierbar ist, in der es gleichzeitig sowohl in die Tragwand als auch in den Montagesockel des die .Gebrauchsstellung einnehmenden Steckverbinders eingreift, und zwar in einer Ausrichtung quer und insbesondere rechtwinkelig zur Längsachse des Steckverbinders, damit sich in der Achsrichtung dieser Längsachse eine formschlüssige axiale Fixierung einstellt.
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Besonders zweckmäßig ausgestaltete Befestigungsmittel enthalten mindestens eine am radialen Außenumfang des Montagesockels ausgebildete und radial nach außen hin offene Verriegelungsnut, bei der es sich zweckmäßigerweise um eine sich rings um den Montagesockel herum erstreckende Ringnut handelt. Die Befestigungsmittel enthalten weiterhin bevorzugt mindestens einen in der Tragwand ausgebildeten und sich quer zur Längsachse der Aufnahme erstreckenden Schlitz, der zur Abstützung eines eingesteckten Verriegelungsgliedes dient und deshalb als Abstützschlitz bezeichnet wird. Er mündet mit einer Einstecköffnung zu einer Außenfläche der Tragwand aus, durch die hindurch das Verriegelungsglied in den Abstützschlitz quer zur Längsrichtung der Aufnahme einsteckbar ist. Der Abstützschlitz mündet außerdem derart umfangsseitig in die Aufnahme ein, dass er sich in einer bezüglich der Längsachse der Aufnahme rechtwinkeligen Radialebene erstreckt, die auch die Verriegelungsnut des die Gebrauchsstellung einnehmenden Steckverbinders beinhaltet, so dass der Abstützschlitz und die Verriegelungsnut miteinander fluchten. Mindestens ein Verriegelungsglied der Befestigungsmittel kann zur Einnahme einer Verriegelungsstellung derart in den Abstützschlitz eingesteckt werden, dass es sich sowohl in dem Abstützschlitz erstreckt als auch in die Aufnahme hinein, wobei sie in die in der Aufnahme befindliche Verriegelungsnut des Steckverbinders eingreift, so dass ein Verriegelungseingriff geschaffen ist, durch den der Montagesockel unter Vermittlung des Verriegelungsgliedes an der Tragwand axial zumindest im Wesentlichen unbeweglich abgestützt ist.
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Der Abstützschlitz hat zweckmäßigerweise einen derartigen Verlauf, dass er die Aufnahme tangential anschneidet, so dass das in Verriegelungsstellung befindliche Verriegelungsglied nach Art einer Sekante den Randbereich der Aufnahme und zugleich die Verriegelungsnut des eingesteckten Montagesockels durchsetzt.
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Prinzipiell würde ein Verriegelungsglied zur axialen Fixierung des eingesteckten Steckverbinders genügen. Aus Gründen der Stabilität und einfachen Montage sowie bei Bedarf auch Demontage ist es jedoch von Vorteil, wenn die Verriegelungsmittel zwei bevorzugt stabförmige Verriegelungsglieder enthalten, die von den beiden Schenkeln eines U-förmigen Verriegelungsbügels gebildet sind, der derart in die Tragwand einsteckbar ist, dass er den Montagesockel reiterähnlich übergreift und mit seinen beiden Verriegelungsgliedern auf einander diametral entgegengesetzten Seiten des Montagesockels in jeweils eine und vorzugsweise in die gleiche, bevorzugt als Ringnut gestaltete Verriegelungsnut des Montagesockels eingreift.
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Die mindestens eine Verriegelungsnut und die Verdrehsicherungs-Außenkontur sind zweckmäßigerweise axial aufeinanderfolgend und insbesondere mit einem zumindest geringen axialen Abstand zueinander am Montagesockel des Steckverbinders ausgebildet. Bevorzugt liegt die mindestens eine Verriegelungsnut axial näher bei der Rückseite des Montagesockels als dessen Verdrehsicherungs-Außenkontur.
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Der Steckverbinder verfügt an seinem dem Montagesockel axial vorgelagerten Verbindungsabschnitt zweckmäßigerweise über ein Befestigungsgewinde, das sich zur Schraubbefestigung eines angesteckten oder ansteckbaren Gegen-Steckverbinders eignet. Es kann sich um ein ununterbrochenes oder um ein segmentiertes Befestigungsgewinde handeln. Das Befestigungsgewinde kann auch nach Art einer Bajonettverbindungseinrichtung gestaltet sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung bevorzugter Bauform, die mit einer besonders zweckmäßig gestalteten erfindungsgemäßen elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung ausgestattet ist, wobei ein mit einem Steckverbinder ausgestattetes elektrisches Gerät illustriert ist und ferner, im abgenommenen Zustand, ein zur Steckmontage an dem Steckverbinder geeigneter Gegen-Steckverbinder,
- 2 die Anordnung aus 1 in einer Explosionsdarstellung, wobei der Steckverbinder und ein zu dessen Fixierung dienender Verriegelungsbügel im von der Tragwand demontierten Zustand gezeigt sind,
- 3 eine Stirnansicht des elektrischen Gerätes aus 1 und 2 mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 1 und 5,
- 4 einen Querschnitt durch das elektrische Gerät gemäß Schnittlinie IV-IV aus 1, wobei die Blickrichtung von hinten nach vorne gerichtet ist,
- 5 einen Längsschnitt durch das elektrische Gerät gemäß Schnittlinie V-V aus 4, und
- 6 einen weiteren Längsschnitt durch das elektrische Gerät in einer bezüglich 5 parallel versetzten Schnittebene gemäß Schnittlinie VI-VI aus 4.
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In der Zeichnung ist eine insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete elektrische Vorrichtung illustriert, bei der es sich vorzugsweise um eine Sensorvorrichtung 1a handelt und insbesondere um eine Drucksensorvorrichtung, die zur Druckerfassung geeignet ist.
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Die elektrische Vorrichtung 1 enthält ein beim Ausführungsbeispiel als Sensorgerät 2a ausgebildetes elektrisches Gerät 2 und eine diesem elektrischen Gerät 2 zugeordnete elektromechanische Steckverbindungseinrichtung 3. Die elektromechanische Steckverbindungseinrichtung 3 enthält einen mit mehreren elektrischen Leitern 4 ausgestatteten Steckverbinder 5 und zweckmäßigerweise auch einen unter Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung lösbar an den Steckverbinder 5 in einer Ansteckrichtung 6 ansteckbaren Gegen-Steckverbinder 7. Der Gegen-Steckverbinder 7 enthält ein elektrisches Kabel 8, das zu einer nicht weiter abgebildeten elektrischen und/oder elektronischen Einrichtung führt, beispielsweise zu einer elektronischen Steuereinrichtung. Alternativ kann er auch über eine Steckschnittstelle zum Herstellen einer Steckverbindung mit einem abgehenden elektrischen Kabel verfügen.
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Das elektrische Gerät 2 verfügt über ein Gehäuse 11, das einen Gehäuse-Innenraum 12 umschließt, in dem elektrische Funktionsmittel 13 untergebracht sind, von denen exemplarisch eine Platine mit Leiterbahnen in 5 und 6 ausschnittsweise ersichtlich sind. In seiner Ausgestaltung als Sensorgerät 2a sind die elektrischen Funktionsmittel 13 zumindest partiell als Sensormittel und insbesondere als Drucksensormittel ausgebildet.
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Ein Wandabschnitt der Wandung des Gehäuses 11 fungiert als Tragwand 14 für die elektromechanische Steckverbindungseinrichtung 3, die den Steckverbinder 5 trägt, wenn er unter Einnahme einer aus 1 und 3 bis 6 ersichtlichen Gebrauchsstellung montiert ist. Die Tragwand 14 ist lokal durchbrochen, wobei die Durchbrechung eine Aufnahme 15 bildet, in die der Steckverbinder 5 in seiner Gebrauchsstellung mit einem von seinem rückwärtigen Endabschnitt gebildeten Montagesockel 16 von der dem Gehäuse-Innenraum 12 entgegengesetzten Außenseite her eingesteckt ist.
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Die Tragwand 14 definiert eine vom Gehäuse-Innenraum 12 abgewandte erste Außenfläche 17, zu der die Aufnahme 15, die eine Längsachse 18 aufweist, mit einem äußeren Endbereich ausmündet. Die zugeordnete äußere Mündung der Aufnahme 15 ist bei 22 kenntlich gemacht. Mit einer axial entgegengesetzten inneren Mündung 24 ist die Aufnahme 15 in den Gehäuse-Innenraum 12 hinein offen. Zwischen der äußeren Mündung 22 und der inneren Mündung 24 bildet die Tragwand 14 eine die Aufnahme 15 umfangsseitig begrenzende periphere Wandfläche 23.
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Der Steckverbinder 5 hat eine Längsgestalt mit einer Längsachse 25. Er ist axial unterteilt in den schon erwähnten rückseitigen Montagesockel 16 und einen sich nach vorne hin daran anschließenden Verbindungsabschnitt 26. Der Steckverbinder 5 hat eine dem Montagesockel 16 zugeordnete axiale Rückseite 27 und eine diesbezüglich entgegengesetzte, dem Verbindungsabschnitt 26 zugeordnete axiale Vorderseite 28.
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Mehrere der schon erwähnten elektrischen Leiter 4 durchsetzen den Steckverbinder 5 in axialer Richtung. Sie enden einerseits mit von der axialen Vorderseite 28 her zugänglichen vorderen Endabschnitten, die im Folgenden als vordere elektrische Kontaktmittel 32 bezeichnet seien. Hintere elektrische Kontaktmittel 33 befinden sich im Bereich der Rückseite des Steckverbinders 5 und sind von den dort endenden rückwärtigen Endabschnitten der elektrischen Leiter 4 gebildet. Die elektrischen Leiter 4 sind zweckmäßigerweise dadurch fixiert, dass sie in den Montagesockel 16 eingebettet sind.
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Die vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 sind exemplarisch von Kontaktstiften gebildet. Vorzugsweise trifft dies auch auf die hinteren elektrischen Kontaktmittel 33 zu. Während die hinteren elektrischen Kontaktmittel 33 zweckmäßigerweise axial rückseitig über den Montagesockel 16 hinausragen, enden die vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 zweckmäßigerweise axial innerhalb des Verbindungsabschnittes 26, wobei sie allerdings peripher von dem zumindest partiell hülsenförmig gestalteten Verbindungsabschnitt 26 umschlossen sind. Genauer gesagt definiert der Verbindungsabschnitt 26 beim Ausführungsbeispiel eine zur Vorderseite 28 hin offene Aussparung 31, in die die vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 vom Montagesockel 16 her hineinragen.
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Der Gegen-Steckverbinder 7 hat einen Gegen-Verbindungsabschnitt 34, mit dem er an den Verbindungsabschnitt 26 in der schon erwähnten Ansteckrichtung 6 ansteckbar ist. An diesem Gegen-Verbindungsabschnitt 34 sind elektrische Gegen-Kontaktmittel 40 angeordnet, die im an den Verbindungsabschnitt 26 angesteckten Zustand mit den vorderen elektrischen Kontaktmitteln 32 elektrisch kontaktiert sind. Exemplarisch sind die elektrischen Gegen-Kontaktmittel 40 als Kontaktöffnungen ausgebildet, die in einem gleichen Verteilungsmuster wie die vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 angeordnet sind, so dass die vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 in die elektrischen Gegen-Kontaktmittel 40 unter Herstellung einer elektrischen Verbindung eintauchen, wenn der Gegen-Steckverbinder 7 an den Steckverbinder 5 angesteckt wird.
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Bei einer alternativen Ausführungsform sind die vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 als Kontaktöffnungen gestaltet und die elektrischen Gegen-Kontaktmittel 40 des Gegen-Steckverbinders 7 sind als komplementäre Kontaktstifte realisiert.
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An seinem bezüglich der Längsachse 25 radial nach außen orientierten Außenumfang ist der Verbindungsabschnitt 26 vorzugsweise mit einem Befestigungsgewinde 35 versehen, das insbesondere ein Außengewinde ist. Der Gegen-Steckverbinder 7 weist an seinem Gegen-Verbindungsabschnitt 34 eine drehbar gelagerte Befestigungshülse 36 auf, die mit einem Innengewinde versehen ist und die auf das Befestigungsgewinde 35 des Verbindungsabschnittes 26 aufschraubbar ist, wenn der Gegen-Steckverbinder 7 mit dem Steckverbinder 5 gekoppelt werden soll. Durch das Zusammenwirken der Befestigungshülse 36 mit dem Befestigungsgewinde 35 wird der Gegen-Steckverbinder 7 bezüglich des Steckverbinders 5 axial fixiert, wodurch eine sichere elektrische Verbindung zwischen den vorderen elektrischen Kontaktmitteln 32 und den elektrischen Gegen-Kontaktmitteln 40 gewährleistet ist.
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Das Befestigungsgewinde 35 ist beispielsweise ein metrisches Gewinde in der Spezifikation M8 oder M12. Andere Gewindespezifikationen sind allerdings ebenfalls möglich. Eine Besonderheit der elektromechanischen Steckverbindungseinrichtung 3 besteht darin, dass in der Aufnahme 15 alternativ Steckverbinder 5 montierbar sind, die zwar in der Gestaltung ihres Montagesockels 16 übereinstimmen, sich jedoch in ihrer zum Anschließen eines Gegen-Steckverbinders 7 dienenden Verbindungsabschnittes 26 voneinander unterscheiden, indem beispielsweise ein Steckverbinder 5 über ein M8-Gewinde und ein anderer Steckverbinder 5 über ein M12-Gewinde verfügt.
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Unterschiedliche Typen von Steckverbindern 5 können sich auch in der Anzahl und/oder im Verteilungsmuster der vorderen elektrischen Kontaktmittel 32 voneinander unterscheiden.
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Zur Montage an der Tragwand 14 ist der Steckverbinder 5 mit seiner Rückseite 27 voraus im Rahmen einer durch einen Pfeil angedeuteten linearen Einsteckbewegung 37 durch die äußere Mündung 22 hindurch in die Aufnahme 15 einsteckbar. Hierbei taucht der Montagesockel 16 axial in die Aufnahme 15 ein. In der Gebrauchsstellung des Steckverbinders 5 ist der Steckverbinder 5 bevorzugt mit der gesamten Länge seines Montagesockels 16 in der Aufnahme 15 aufgenommen. Hierbei fallen die Längsachse 18 der Aufnahme 15 und die Längsachse 25 des Steckverbinders 5 zusammen.
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Die elektromechanische Steckverbindungseinrichtung 3 verfügt über Befestigungsmittel 38, die dazu dienen, den in die Gebrauchsstellung in die Aufnahme 15 eingesteckten Steckverbinder 5 bezüglich der Tragwand 14 axial, also in Achsrichtung der Längsachsen 18, 25, zu fixieren. Auf diese Weise ist die axiale Relativlage des Steckverbinders 5 bezüglich der Tragwand 14 fest vorgegeben.
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Des weiteren verfügt die elektromechanische Steckverbindungseinrichtung 3 über Verdrehsicherungsmittel 42, die dafür sorgen, dass der in die Gebrauchsstellung eingesteckte Steckverbinder 5 bezüglich der Tragwand 14 aufgrund von Formschluss unverdrehbar fixiert ist. Der verdrehgesicherte Steckverbinder 5 kann also nicht mehr um seine Längsachse 25 oder um die Längsachse 18 der Aufnahme 15 relativ zu der Tragwand 14 verdreht werden. Dies ist relevant für das Aufschrauben oder Abschrauben der Befestigungshülse 36 bezüglich des Befestigungsgewindes 35. Die Verdrehsicherungswirkung tritt in beiden Drehrichtungen bzw. Umfangsrichtungen auf.
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Die Gebrauchsstellung des Steckverbinders 5 ist hinsichtlich ihrer bezüglich der Tragwand 14 eingenommenen Axialposition dadurch definiert, dass der Steckverbinder 5 mit einer an dem Montagesockel 16 ausgebildeten, nach hinten beziehungsweise in der Einsteckrichtung 37 orientierten Abstützfläche 43 an einer axial der Mündung 22 zugewandten Gegen-Abstützfläche 44 anliegt, die innerhalb der Aufnahme 15 an der Tragwand 14 ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird die axiale Einstecktiefe des Steckverbinders 5 bezüglich der Aufnahme 15 dadurch vorgegeben, dass der Steckverbinder 5 mit seiner Abstützfläche 43 an der Gegen-Abstützfläche 44 zur Anlage gelangt. Diese Einsteckposition entspricht der Gebrauchsstellung.
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Die Verdrehsicherungsmittel 42 setzen sich aus einer unrund gestalteten Verdrehsicherungs-Innenkontur 45 der Aufnahme 15 und aus einer unrund gestalteten Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 des Montagesockels 16 zusammen. Zur Vereinfachung der Beschreibung seien die Verdrehsicherungs-Innenkontur 45 und die Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 im Folgenden auch nur als „Verdrehsicherungskontur“ bezeichnet, insbesondere wenn sie gemeinsam angesprochen werden.
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In der Gebrauchsstellung des Steckverbinders 5 greift die Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 des Montagesockels 16 axial in die Verdrehsicherungs-Innenkontur 45 der Aufnahme 15 ein. Die Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 wird hierbei von der Verdrehsicherungs-Innenkontur 45 umschlossen oder umrahmt. Die beiden Verdrehsicherungskonturen 45, 46 sind dabei so aneinander angepasst, dass in der durch einen Doppelpfeil angedeuteten Umfangsrichtung 47 des Montagesockels 16, also in der Umfangsrichtung um die Längsachse 25 herum, ein formschlüssiges Zusammenwirken zwischen den beiden Verdrehsicherungskonturen 45, 46 vorliegt, das ein Verdrehen des Steckverbinders 5 um seine Längsachse 25 mit Bezug zu der Tragwand 14 verhindert.
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Die beiden zur Verdrehsicherung axial ineinander eintauchenden Verdrehsicherungskonturen 45, 46 sind vorzugsweise komplementär zueinander gestaltet. Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall.
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Vorzugsweise sind die Verdrehsicherungskonturen 45, 46 nach Art regelmäßiger Polygone gestaltet. Exemplarisch haben sie jeweils die Form eines regelmäßigen Sechsecks. Das Polygonzentrum liegt auf der Längsachse 18, 25. Die Eckbereiche der Polygonkonturen sind zweckmäßigerweise abgeflacht oder abgerundet, was aus 3 gut ersichtlich ist.
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Aufgrund der regelmäßigen Polygonform der miteinander kooperierenden Verdrehsicherungskonturen 45, 46 besteht die vorteilhafte Möglichkeit, den Montagesockel 16 in mehreren unterschiedlichen Drehwinkelausrichtungen formschlüssig unverdrehbar in die Aufnahme 15 einzusetzen. Die exemplarisch vorhandene sechseckige Gestaltung der Verdrehsicherungskonturen 45, 46 macht es möglich, den Steckverbinder 5 mit seinem Montagesockel 16 in jeder beliebigen von insgesamt sechs voneinander abweichenden Drehwinkelausrichtungen zu montieren. Diese Drehwinkelausrichtungen haben Winkelabstände von 60° zueinander.
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Grundsätzlich sind die Verdrehsicherungskonturen 45, 46 bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass der Steckverbinder 5 in wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelausrichtungen verdrehgesichert fixierbar ist, wobei allerdings vorzugsweise mindestens drei unterschiedliche Drehwinkelausrichtungen möglich sind. Letzteres lässt sich insbesondere mittels Verdrehsicherungskonturen 45, 46 realisieren, die die Form eines regelmäßigen beziehungsweise gleichschenkligen Dreiecks haben. Beim Ausführungsbeispiel ist die Polygonkontur wie schon erwähnt sechseckig.
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Beim Ausführungsbeispiel sind die sich zwischen den Eckbereichen der Polygonkonturen erstreckenden Konturabschnitte geradlinig gestaltet. Allerdings können diese Konturabschnitte auch eine bogenförmige Krümmung aufweisen, und zwar im Falle des Montagesockels 16 insbesondere konvex gekrümmt und im Falle der Aufnahme 15 insbesondere konkav gekrümmt.
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Der Steckverbinder 5 ist an seinem Verbindungsabschnitt 26 zweckmäßigerweise derart mechanisch kodiert ausgebildet, dass sich ein Gegen-Steckverbinder 7 nur in einer fest vorgegebenen Winkelausrichtung anstecken lässt. In diesem Zusammenhang lässt die 3 eine in die Aussparung 31 radial hineinragende Kodiernase 48 erkennen. Wenn der Gegen-Steckverbinder 7 ein Winkel-Steckverbinder ist, von dem wie beim Ausführungsbeispiel das elektrische Kabel 8 seitwärts abgeht, ergibt sich unter Umständen im an den Steckverbinder 5 angeschlossenen Zustand eine ungünstige Abgangsrichtung für das elektrische Kabel 8. Dadurch jedoch, dass der Steckverbinder 5 alternativ in jeweils einer von mehreren verschiedenen Drehwinkelausrichtungen in der Aufnahme 15 fixierbar ist, besteht die Möglichkeit, den Steckverbinder 5 in der für das Anschließen des Gegen-Steckverbinders 7 günstigsten winkelmäßigen Ausrichtung in der Aufnahme 15 zu montieren.
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Vorzugsweise ist die Verdrehsicherungs-Innenkontur 45 axial kürzer als die Gesamtlänge der Aufnahme 15. Exemplarisch ist sie von dem sich unmittelbar an die erste Außenfläche 17 anschließenden vorderen Endabschnitt der Aufnahme 15 gebildet. Axial daran anschließend verfügt die Aufnahme 15 zweckmäßigerweise über einen im Folgenden zur besseren Unterscheidung als Befestigungs-Längenabschnitt 52 bezeichneten Längenabschnitt mit kreisförmiger Querschnittskontur.
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Den Übergang zwischen der Verdrehsicherungs-Innenkontur 45 und dem Befestigungs-Längenabschnitt 52 definiert zweckmäßigerweise die als Ringfläche ausgebildete Gegen-Abstützfläche 44.
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Die Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 ist zweckmäßigerweise von lediglich einem Längenabschnitt des Montagesockels 16 gebildet. Bevorzugt handelt es sich hierbei um den dem Verbindungsabschnitt 26 benachbarten vorderen Endabschnitt des Montagesockels 16, der zweckmäßigerweise von einem radial abstehenden Bundabschnitt 53 des Montagesockels 16 gebildet ist. Dieser Bundabschnitt 53 weist radial außen umlaufend die Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 auf. Seine rückwärts orientierte Stirnfläche bildet zweckmäßigerweise die Abstützfläche 43, so dass die axiale Einstecktiefe des Steckverbinders 5 durch die Verdrehsicherungsmittel 42 definiert wird.
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An den Bundabschnitt 53 schließt sich rückseitig ein mit einer kreisförmigen Querschnittskontur versehener Lagerabschnitt 54 des Montagesockels 16 an, der in der Gebrauchsstellung des Steckverbinders 5 in den Befestigungs-Längenabschnitt 52 der Aufnahme 15 eintaucht.
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Im Bereich des Außenumfanges des Lagerabschnittes 54 weist der Montagesockel 16 zweckmäßigerweise eine zu der Längsachse 25 konzentrische Aufnahmenut 55 auf, in der ein beispielsweise als O-Ring ausgebildeter Dichtungsring 51 aufgenommen ist, der in der Gebrauchsstellung des Steckverbinders 5 unter Abdichtung an der peripheren Wandfläche 23 des Befestigungs-Längenabschnittes 52 anliegt. Auf diese Weise kann ein Eindringen von Flüssigkeit oder sonstigen Verunreinigungen in den Gehäuse-Innenraum 12 wirksam vermieden werden.
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Die Befestigungsmittel 38 sind vorzugsweise als Verriegelungsmittel 38a konzipiert. Mit ihrer Hilfe kann der eingesteckte Steckverbinder 5 durch formschlüssige Verriegelung mit wenigen Handgriffen sicher in axial im Wesentlichen unbeweglicher Weise bezüglich der Tragwand 14 fixiert werden.
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Die Verriegelungsmittel 38a enthalten zweckmäßigerweise mindestens eine am radial orientierten Außenumfang des Montagesockels 16 ausgebildete Verriegelungsnut 56, die mit Bezug zur Längsachse 25 nach radial außen hin offen ist. Beim Ausführungsbeispiel ist nur eine einzige Verriegelungsnut 56 vorhanden, die als zu der Längsachse 25 konzentrische Ringnut ausgebildet ist, so dass sie sich rings um den Montagesockel 16 herum erstreckt. Sie ist zur Rückseite 27 hin axial neben der Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 an dem Lagerabschnitt 54 angeordnet, wobei sie zweckmäßigerweise zu der Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 zumindest geringfügig axial beabstandet ist. Beim Ausführungsbeispiel liegt die Verriegelungsnut 56 axial zwischen dem die Verdrehsicherungs-Außenkontur 46 definierenden Bundabschnitt 53 und der Aufnahmenut 55 für den Dichtungsring 51.
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Die Verriegelungsmittel 38a enthalten des Weiteren bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei sich im Wesentlichen parallel zueinander erstreckende stabförmige Verriegelungsglieder 57a, 57b, die zweckmäßigerweise unter Bildung eines U-förmigen Verriegelungsbügels 58 fest miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten enthalten die Verriegelungsmittel 38a beim Ausführungsbeispiel einen U-förmigen Verriegelungsbügel 58, dessen zwei Schenkel jeweils eines der beiden Verriegelungsglieder 57a, 57b bilden, die einenends über einen Quersteg 62 des Verriegelungsbügels 58 insbesondere einstückig miteinander verbunden sind.
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Der Verriegelungsbügel 58 besteht zweckmäßigerweise aus Metall und insbesondere aus einem Drahtmaterial, wobei die Struktur des Verriegelungsbügels 58 zweckmäßigerweise über federelastische Eigenschaften verfügt, so dass die beiden Verriegelungsglieder 57a, 57b reversibel rückfedernd auseinanderspreizbar sind.
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Die die Befestigungsmittel 38 bildenden Verriegelungsmittel 38a enthalten ferner pro Verriegelungsglied 57a, 57b einen in der Tragwand 14 ausgebildeten Abstützschlitz 63a, 63b. Entsprechend der beim Ausführungsbeispiel vorhandenen Zweizahl von Verriegelungsgliedern 57a, 57b sind in der Tragwand 14 zwei Abstützschlitze 63a, 63b ausgebildet, die sich jeweils in einer zur Längsachse 18 der Aufnahme 15 rechtwinkeligen, gemeinsamen Radialebene erstrecken. Jeder Abstützschlitz 63a, 63b mündet mit einer Einstecköffnung 64a, 64b an einer zweiten Außenfläche 65 der Tragwand 14 aus, die rechtwinkelig zur äußeren Mündung 22 der Aufnahme 15 orientiert ist. Exemplarisch schließt sich die zweite Außenfläche 65 im rechten Winkel an die erste Außenfläche 17 an.
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Ausgehend von seiner Einstecköffnung 64a, 64b erstreckt sich jeder Abstützschlitz 63a, 63b auf axialer Höhe der Aufnahme 15 längsseits neben der Aufnahme 15 in die Tragwand 14 hinein, wobei er die Aufnahme 15 im Bereich ihres Befestigungs-Längenabschnittes 52 peripher tangential anschneidet. Dementsprechend mündet jeder Abstützschlitz 63a, 63b längsseits mit einem der Umfangsrichtung der Aufnahme 15 ein Stückweit folgenden Längsschlitz 66a, 66b an der peripheren Wandfläche 23 in die Aufnahme 15 ein.
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Die Aufnahme 15 wird quasi auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten von jeweils einem Abstützschlitz 63a, 63b flankiert, wobei diese beiden Abstützschlitze 63a, 63b mit sich bezüglich der Längsachse 18 diametral gegenüberliegenden Längsschlitzen 66a, 66b in die Aufnahme 15 einmünden.
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Die Abstützschlitze 63a, 63b sind bezogen auf die axiale Richtung der Aufnahme 15 so platziert, dass ihre Längsschlitze 66a, 66b in Achsrichtung der Längsachse 18 auf gleicher Höhe mit der Verriegelungsnut 56 des Montagesockels 16 liegen, wenn der Steckverbinder 5 in die Gebrauchsstellung eingesteckt ist. Mit anderen Worten fluchtet hierbei jeder Abstützschlitz 63a, 63b mit der Verriegelungsnut 56.
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Zur bezüglich der Tragwand 14 axial unbeweglichen Fixierung des Steckverbinders 5 wird der Verriegelungsbügel 58 im in die Gebrauchsstellung eingesetzten Zustand des Steckverbinders 5 mit seinen beiden Verriegelungsgliedern 57a, 57b durch die Einstecköffnungen 64a, 64b hindurch in die Abstützschlitze 63a, 63b eingesteckt, so dass jedes Verriegelungsglied 57a, 57b eine aus 3 bis 6 gut ersichtliche Verriegelungsstellung einnimmt. In der Verriegelungsstellung erstreckt sich jedes Verriegelungsglied 57a, 57b in einem der Abstützschlitze 63a, 63b, wobei es die Aufnahme 15 peripher durchsetzt, indem es mit einem sich durch den Längsschlitz 66a, 66b hindurch erstreckenden Verriegelungsabschnitt 67a, 67b radial in die Aufnahme 15 eintaucht. Jedes Verriegelungsglied 57a, 57b durchsetzt dabei die Aufnahme 15 peripher vergleichbar einer Sekante mit ihrem Verriegelungsabschnitt 67a, 67b.
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Da die Verriegelungsnut 56 mit den Längsschlitzen 66a, 66b fluchtet, greift hierbei jeder Verriegelungsabschnitt 67a, 67b in die Verriegelungsnut 56 des Montagesockels 16 ein, so dass ein in Achsrichtung der Längsachsen 18, 25 wirkender Verriegelungseingriff zwischen jedem Verriegelungsglied 57a, 57b und der Verriegelungsnut 56 vorliegt.
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Die sich außerhalb der Aufnahme 15 in einem Abstützschlitz 63a, 63b erstreckenden Längenabschnitte jedes Verriegelungsgliedes 57a, 57b sind durch die einander zugewandten, jeweils in Achsrichtung der Längsachse 25 orientierten Schlitzflanken 68, 69 des Abstützschlitzes 63a, 63b bezüglich der Tragwand 14 abgestützt. Darüber hinaus stützt sich der Montagesockel 16 mit den Nutflanken seiner Verriegelungsnut 56 axial beidseits an dem die Aufnahme 15 im peripheren Bereich durchsetzenden Verriegelungsabschnitt 67a, 67b ab. Auf diese Weise ist der eingesteckte Steckverbinder 5 unter Vermittlung der Verriegelungsglieder 57a, 57b in seiner Längsrichtung unverschiebbar an der Tragwand 15 befestigt.
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Prinzipiell würde zur Verriegelung des eingesteckten Steckverbinders 5 ein einziges Verriegelungsglied genügen. Zwecks Erhalt einer symmetrischen Kraftverteilung wird jedoch die illustrierte Bauform mit doppelt vorhandenen Verriegelungsgliedern 57a, 57b vorgezogen. Die Integration in einen Verriegelungsbügel 58, der in seiner Verriegelungsstellung den Montagesockel 16 gemäß 3 und 4 reiterähnlich übergreift, hat den weiteren Vorteil einer vereinfachten Handhabung beim gemäß Pfeil 70 erfolgenden Einstecken in die Abstützschlitze 63a, 63b und auch beim erneuten Herausziehen aus den Abstützschlitzen 63a, 63b zwecks Demontage des Steckverbinders 5. Hierbei kann der Quersteg 62 sehr bequem zur Handhabung und Krafteinleitung genutzt werden.
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Die beiden Abstützschlitze 63a, 63b sind zweckmäßigerweise im Bereich ihrer Einstecköffnungen 64a, 64b über einen zu der zweiten Außenfläche 65 ebenfalls offenen Verbindungsschlitz 71 miteinander verbunden, in den der Verriegelungsbügel 58 bei Einnahme seiner Verriegelungsstellung mit dem Quersteg 62 eintaucht.
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Vorzugsweise verfügen die beiden Verriegelungsglieder 57a, 57b im Bereich ihrer Verriegelungsabschnitte 67a, 67b an den einander zugewandten Innenseiten über jeweils eine an die Krümmung des Nutgrundes der Verriegelungsnut 56 angepasste Konkavität. Dies hat zur Folge, dass der Verriegelungsbügel 58 bei Einnahme der Verriegelungsstellung im Rahmen einer Rastverbindung an dem Montagesockel 16 fixiert ist. Beim Einstecken und Herausziehen des Verriegelungsbügels 58 wird der Verriegelungsbügel jeweils kurzzeitig elastisch rückfedernd aufgeweitet.
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Bei dem fertiggestellten elektrischen Gerät 2 sind die internen elektrischen Funktionsmittel 13 mit den hinteren elektrischen Kontaktmitteln 33 des Steckverbinders 5 elektrisch verbunden. Exemplarisch wird dies mittels Lötverbindungen 74 realisiert. Andere Arten elektrisch leitender Verbindungen, insbesondere solche lösbarer Art, sind jedoch ebenfalls möglich.