EP3550672B1 - Verbindungselement - Google Patents

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EP3550672B1
EP3550672B1 EP18166127.3A EP18166127A EP3550672B1 EP 3550672 B1 EP3550672 B1 EP 3550672B1 EP 18166127 A EP18166127 A EP 18166127A EP 3550672 B1 EP3550672 B1 EP 3550672B1
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EP
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screw
free end
reception
spring
component
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Tecan Trading AG
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    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection

Definitions

  • the present invention relates to a connecting element, in particular an electrical connecting element.
  • Connection elements are known from the prior art which comprise, for example, a pin which can be detachably inserted into a corresponding pin receptacle. When using such connecting elements, it is very important to adhere to the manufacturing and assembly tolerances, since otherwise the connecting element can no longer be inserted into a corresponding socket.
  • US 7,677,901 B1 describes a contact element which consists of a strip-shaped plunger and a spiral spring, a lower part of the plunger being inserted into the spiral spring, and a middle part of the plunger resting on an upper end of the spiral spring, so that the plunger is separated from the spiral spring in the longitudinal direction of the contact element is held resiliently.
  • GB 2539702 A describes a connecting element which has a spiral spring between two end parts so that the two end parts are flexibly connected to one another, whereby the connecting element can be bent in all three spatial directions, stretched and compressed along its longitudinal axis and rotated about its longitudinal axis.
  • One object of the present invention is to provide a connecting element which can still be safely inserted into a corresponding socket even with larger manufacturing and assembly tolerances.
  • a connecting element according to the invention comprises a screw-in element and a contact element, wherein the Screw-in element is designed in the form of a pin and extends along a longitudinal axis. At its first free end, the screw-in element comprises a thread and at its second free end it has an entrainment profile and a receptacle.
  • the contact element is arranged with its first free end in the receptacle and at its second free end it comprises a connecting pin which protrudes beyond the screw-in element in the direction of the longitudinal axis.
  • the contact element comprises a spring which is arranged between the screw-in element and the connecting pin. Manufacturing-related inaccuracies can be compensated for by the spring. That is, the screw-in elements do not have to be aligned exactly with the corresponding sockets so that the contact elements can be inserted into the sockets.
  • the driving profile of the screw-in element comprises an inner profile, for example a hexagon socket.
  • slotted, cross or Torx profiles can also be provided.
  • the receptacle of the screw-in element comprises a peripheral recess, the first free end of the contact element comprising the spring and being arranged with the spring in the peripheral recess.
  • the cross section of the peripheral recess can be the same as the cross section of the corresponding spring.
  • the cross-sections can be designed differently.
  • the peripheral recess can be a spiral with an angular or round cross section.
  • the spring can also be a spiral spring with a round or angular cross-section.
  • the peripheral recess is identical to the thread and extends over the entire length of the screw-in element.
  • the peripheral recess and the thread can be designed differently.
  • the spiral of the peripheral recess can have a larger cross section than that of the thread.
  • the entrainment profile of the screw-in element comprises an outer profile, the screw-in element comprising a fastening pin with a peripheral receptacle at the second free end and the first free end of the contact element comprising the spring and being arranged with the spring in the peripheral receptacle.
  • the fastening pin is formed in one piece with the screw-in element.
  • the fastening pin is arranged in a central recess in the screw-in element.
  • the driving profile of the screw-in element comprises an outer profile, the screw-in element comprising a central receptacle at the second free end, the first free end of the contact element comprising the spring and a fastening pin and being arranged with the fastening pin in the central receptacle.
  • the contour of the contact element in the region of the receptacle is essentially congruent with that of the receptacle and represents a precisely fitting connection.
  • the connecting pin extends essentially along the longitudinal axis, in the extension of the longitudinal center axis of the screw-in element.
  • the connecting pin can be arranged offset to the longitudinal axis and extend essentially in the direction of the longitudinal axis.
  • the connecting pin can also be arranged tangentially to a lateral surface of the screw-in element.
  • the screw-in element and the contact element are formed from an electrically conductive material and are electrically operatively connected to one another.
  • the mentioned embodiments of the connecting element can be used in any combination, provided that they do not contradict one another.
  • a connection arrangement comprises a first component, the first component comprising at least one threaded bore, a connecting element according to one of the previously described embodiments being screwed into at least one of the threaded bores.
  • connection arrangement further comprises at least one second component, each second component comprising at least one socket, the connecting pin of the at least one connection element being arranged in the at least one socket in the intended use position.
  • the socket is designed in such a way that connection elements of the first component through the connection element and the corresponding socket with Connection elements of the second component can be effectively connected electrically.
  • an end face on the first free end of the screw-in element of the respective connection element is in electrical contact with the corresponding connection element of the first component.
  • At least one of the threaded bores comprises a countersink into which the contact element can be at least partially inserted.
  • the threaded hole can be provided without countersinking.
  • connection arrangement can be used in any combination provided they do not contradict one another.
  • the Figure 1 shows a perspective view of an embodiment of a connecting element according to the invention.
  • the connecting element comprises a screw-in element 1 and a contact element 2 arranged on the screw-in element 1.
  • the screw-in element 1 is pin-shaped and extends along a longitudinal axis L.
  • a thread 100 is provided on a first free end 10 of the screw-in element 1 and a thread 100 is provided on a second free end 11 a driving profile 110 in the form of a hexagon socket.
  • the contact element 2 comprises a spring 200 at a first free end 20 and a connecting pin 210 at a second free end
  • the contact element 2 is arranged with the spring 200 at the second free end 11 of the screw-in element 1.
  • the Figure 2A shows a schematic sectional view through the longitudinal axis L of an embodiment of a connecting element according to the invention, a first embodiment of the screw-in element 1 being shown on the right-hand side and a second embodiment on the left-hand side.
  • the first embodiment of the screw-in element 1 comprises on its lateral surface 101 a thread 100 which extends from the first free end 10 and a receptacle 111 which extends from the second free end 11.
  • the receptacle 111 is a spiral recess with a circular cross section.
  • the outer contour of the receptacle 111 is congruent with the inner contour of the spring 200 of the contact element 2.
  • the thread 100 is finer than the receptacle 111.
  • An inner profile 110 is provided at the second free end.
  • the thread 100 is identical to the receptacle 111 and extends from the first free end 10 to the second free end 11.
  • the outer contour of the thread 100 or the receptacle 111 is congruent with the inner contour of the spring 200 of the contact element 2.
  • Figure 2B shows a combination of a thread 100 or a receptacle 111 with the shape of a pointed thread and a spring 200 with a spring wire with a circular cross section.
  • the Figure 2C shows a combination of a pointed thread 100 with a spring 200 with a spring wire with a trapezoidal cross-section.
  • all known types of thread such as, for example, trapezoidal thread, round thread or flat thread, are possible as the receptacle 100.
  • Springs 200 with spring wires with round, oval or polygonal cross-sections can also be used.
  • the Figure 3 shows a schematic sectional view of an alternative embodiment of a connecting element according to the invention.
  • an outer profile 112 is provided as a driving profile, for example a hexagonal profile. Adjacent to this is a fastening pin 113 with a peripheral receptacle 114, the fastening pin 113 being formed together in one piece with the screw-in element 1.
  • the peripheral receptacle 114 is a spiral recess.
  • the spring 200 of the contact element 2 is arranged in the peripheral receptacle 114.
  • the outer contour of the receptacle 114 is congruent with the inner contour of the spring 200.
  • the Figure 4 shows a schematic sectional view of an alternative embodiment of a connecting element according to the invention.
  • the pin 113 is arranged in a central receptacle 115, which is formed on the front side on the second free end 11 of the screw-in element 1.
  • the central receptacle is a recess in the form of a bore.
  • the pin 113 in turn comprises the peripheral receptacle 114 and the spring 200 is arranged in the peripheral receptacle 114.
  • the Figure 5 shows a schematic sectional view of an alternative embodiment of a connecting element according to the invention.
  • the screw-in element 1 comprises a peripheral driver profile 112 at the second free end 11 and a central receptacle 115 arranged at the end.
  • the contact element 2 comprises the spring 200 and a fastening pin 201 at the first free end 20.
  • the contact element 2 is with the fastening pin 201 in the central receptacle 115 of the screw-in element 1 is arranged.
  • FIGS. 6A-D show different embodiments of connecting pins 210 of connecting elements 2 according to the invention.
  • the Figure 6A shows a simple straight pin with a face at the free end.
  • the free end can be rounded.
  • the Figure 6B shows a simply bent pin, the two legs adjoining the arch run parallel and in contact with one another.
  • the Figure 6C shows a U-shaped pin, wherein the two legs adjoining the middle part run parallel and at a distance from one another and wherein the middle part is oriented essentially perpendicular to the two legs.
  • the Figure 6D shows a U-shaped pin, the two legs adjoining the middle part from the middle part converge away and wherein the middle part is oriented obliquely, ie not at right angles to the two legs.
  • the Figure 7 shows a schematic sectional view through a connection arrangement according to the invention.
  • the arrangement comprises a first component 3, which is connected to a second component 4 by connecting elements 1, 2.
  • the first component 3 comprises a first connection element 5, which is fixed in the first component 3 with fastening elements 7.
  • a toothed rack is shown as the connection element 5, which can be, for example, the vertically displaceable Z-axis of a manipulator.
  • the rack 5 is fixed in the housing of the first component 3 with a threaded pin 7.
  • the threaded pin 7 is screwed into a threaded bore 31 in the housing of the first component 3.
  • One connecting element 1, 2 is screwed into a further threaded bore 30, the end face of the screw-in element 1 being in electrically conductive contact with the toothed rack 5.
  • the further threaded bore 30 comprises, on its side directed towards the second component 4, a countersink 300 with a larger diameter than the section of the further bore with the thread.
  • the spring 200 of the contact element 2 is partially arranged in the depression 300.
  • the spring 200 and the connecting pin 210 protrude from the first component 3.
  • a second connection element 6 is fixed separately from the first connection element 5 in the housing of the first component 3 with a threaded pin 7 with a hexagon socket.
  • a connecting element 1, 2 according to the invention is in electrical contact with the second connection element 6.
  • the second component 4 comprises sockets 40 into which the Connecting pins 210 of the contact element 2 can be inserted in order to produce an electrical contact.
  • the second component 4 further comprises connection elements 41, which are electrically connected to the sockets.
  • the first connection element 5 of the first component 3 can be electrically connected to the second connection element 6 of the first component 3 by the connection elements 1, 2, the sockets 40 and the connection elements 41 of the second component 4.
  • Screw-in element 21 second free end 10 first free end 210 Connecting pin 100 thread 3 first component 101 Outer surface 30th Threaded hole 11 second free end 300 Lowering 110 centric driving profile 31 Threaded hole 4th second component 111 peripheral admission 40 Rifle 112 peripheral driving profile 41 Connection element 5 first 113 pen Connection element 114 peripheral admission 6th second 115 centric recording Connection element 2 Contact element 7th Fastener 20th first free end 200 feather L. Longitudinal axis 201 Fixing pin

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Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement, insbesondere ein elektrisches Verbindungselement.
    • STAND DER TECHNIK
  • Aus dem Stand der Technik sind Verbindungselemente bekannt, welche beispielsweise einen Stift umfassen, welcher in eine entsprechende Stiftaufnahme lösbar eingeführt werden kann. Bei der Verwendung solcher Verbindungselemente ist die Einhaltung der Fertigungs- und Montagetoleranzen sehr wichtig, da sonst das Verbindungselement nicht mehr in eine entsprechende Buchse einführbar ist.
  • US 7,677,901 B1 beschreibt ein Kontaktelement, welches aus einem streifenförmigen Stössel und einer Spiralfeder besteht, wobei ein unterer Teil des Stössels in die Spiralfeder eingeführt ist, und ein mittlerer Teil des Stössels auf einem oberen Ende der Spiralfeder aufliegt, sodass der Stössel von der Spiralfeder in Längsrichtung des Kontaktelements federnd gehalten wird. GB 2539702 A beschreibt ein Verbindungselement, welches zwischen zwei Endteilen eine Spiralfeder aufweist, sodass die beiden Endteile flexibel miteinander verbunden sind, wodurch das Verbindungselement in alle drei Raumrichtungen gebogen, entlang seiner Längsachse gestreckt und komprimiert sowie um seine Längsachse verdreht werden kann.
    • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verbindungselement bereitzustellen, welches auch bei grösseren Fertigungs- und Montagetoleranzen noch sicher in eine entsprechende Buchse einführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen des Verbindungselements, sowie eine Verbindungsanordnung, sind durch die Merkmale von weiteren Ansprüchen definiert. Ein erfindungsgemässes Verbindungselement umfasst ein Einschraubelement und ein Kontaktelement, wobei das Einschraubelement stiftförmig ausgebildet ist und sich entlang einer Längsachse erstreckt. An seinem ersten freien Ende umfasst das Einschraubelement ein Gewinde und an seinem zweiten freien Ende ein Mitnahmeprofil und eine Aufnahme. Das Kontaktelement ist mit seinem ersten freien Ende in der Aufnahme angeordnet und an seinem zweiten freien Ende umfasst es einen Verbindungsstift, welcher in der Richtung der Längsachse über das Einschraubelement hinausragt. Das Kontaktelement umfasst eine Feder, welche zwischen dem Einschraubelement und dem Verbindungsstift angeordnet ist. Durch die Feder können fertigungsbedingte Ungenauigkeiten kompensiert werden. D.h. die Einschraubelemente müssen nicht exakt fluchtend mit den entsprechenden Buchsen ausgerichtet sein, damit die Kontaktelemente in die Buchsen einführbar sind.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Mitnahmeprofil des Einschraubelements ein Innenprofil, beispielsweise ein Innensechskant. Schlitz-, Kreuz- oder Torxprofile können jedoch auch vorgesehen sein. Die Aufnahme des Einschraubelements umfasst eine periphere Ausnehmung, wobei das erste freie Ende des Kontaktelements die Feder umfasst und mit der Feder in der peripheren Ausnehmung angeordnet ist. Der Querschnitt der peripheren Ausnehmung kann gleich dem Querschnitt der entsprechenden Feder sein. Alternativ können die Querschnitte unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die periphere Ausnehmung eine Spirale mit eckigem oder rundem Querschnitt sein. Die Feder kann ebenfalls eine Spiralfeder mit rundem oder eckigem Querschnitt sein.
  • In einer Ausführungsform ist die periphere Ausnehmung identisch mit dem Gewinde und erstreckt sich über die gesamte Länge des Einschraubelements. Alternativ können die periphere Ausnehmung und das Gewinde unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Spirale der peripheren Ausnehmung einen grösseren Querschnitt als diejenige des Gewindes umfassen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Mitnahmeprofil des Einschraubelements ein Aussenprofil, wobei das Einschraubelement am zweiten freien Ende einen Befestigungsstift mit einer peripheren Aufnahme umfasst und wobei das erste freie Ende des Kontaktelements die Feder umfasst und mit der Feder in der peripheren Aufnahme angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform ist der Befestigungsstift gemeinsam einstückig mit dem Einschraubelement ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform ist der Befestigungsstift in einer zentrischen Ausnehmung im Einschraubelement angeordnet.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Mitnahmeprofil des Einschraubelements ein Aussenprofil, wobei das Einschraubelement am zweiten freien Ende eine zentrische Aufnahme umfasst, wobei das erste freie Ende des Kontaktelements die Feder und einen Befestigungsstift umfasst und mit dem Befestigungsstift in der zentrischen Aufnahme angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform ist die Kontur des Kontaktelements im Bereich der Aufnahme im Wesentlichen kongruent mit derjenigen der Aufnahme und stellt eine passgenaue Verbindung dar.
  • In einer Ausführungsform erstreckt sich der Verbindungsstift im Wesentlichen entlang der Längsachse, in der Verlängerung der Längsmittelachse des Einschraubelements. Alternativ kann der Verbindungsstift versetzt zur Längsachse angeordnet ist und sich im Wesentlichen in der Richtung der Längsachse erstrecken. Der Verbindungsstift kann auch tangential zu einer Mantelfläche des Einschraubelements angeordnet sein.
  • In einer Ausführungsform sind das Einschraubelement und das Kontaktelement aus einem elektrisch leitendenden Material ausgebildet und sind elektrisch wirkverbunden miteinander.
  • Die erwähnten Ausführungsformen des Verbindungselements lassen sich in beliebiger Kombination einsetzen, sofern sie sich nicht widersprechen.
  • Eine erfindungsgemässe Verbindungsanordnung umfasst ein erstes Bauteil, wobei das erste Bauteil mindestens eine Gewindebohrung umfasst, wobei in mindestens einer der Gewindebohrungen ein Verbindungselement gemäss einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingeschraubt ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Verbindungsanordnung weiter mindestens ein zweites Bauteil, wobei jedes zweite Bauteil mindestens eine Buchse umfasst, wobei der Verbindungsstift des mindestens einen Verbindungselements in der bestimmungsgemässen Gebrauchslage in der mindestens einen Buchse angeordnet ist.
  • In einer Ausführungsform ist die Buchse derart ausgestaltet ist, dass Anschlusselemente des ersten Bauteils durch das Verbindungselement und die entsprechende Buchse mit Anschlusselementen des zweiten Bauteils elektrisch wirkverbindbar sind.
  • In einer Ausführungsform ist eine Stirnseite am ersten freien Ende des Einschraubelements des jeweiligen Verbindungselements in einem elektrischen Kontakt mit dem entsprechenden Anschlusselement des ersten Bauteils.
  • In einer Ausführungsform umfasst mindestens eine der Gewindebohrungen eine Senkung, in welche das Kontaktelement zumindest teilweise einführbar ist. Alternativ kann die Gewindebohrung ohne Senkung vorgesehen sein.
  • Die erwähnten Ausführungsformen der Verbindungsanordnung lassen sich in beliebiger Kombination einsetzen, sofern sie sich nicht widersprechen.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Diese dienen lediglich zur Erläuterung und sind nicht einschränkend auszulegen. Es zeigen
    • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements;
    • Fig. 2A eine schematische Schnittansicht durch die Längsachse einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements;
    • Fig. 2B-C alternative Detailansichten der Figur 2A;
    • Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements;
    • Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements;
    • Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements;
    • Fig. 6A-D verschiedene Ausführungsformen von Verbindungsstiften von erfindungsgemässen Verbindungselementen; und
    • Fig. 7 eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemässe Verbindungsanordnung.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements. Das Verbindungselement umfasst ein Einschraubelement 1 und ein am Einschraubelement 1 angeordnetes Kontaktelement 2. Das Einschraubelement 1 ist stiftförmig ausgebildet und erstreckt sich entlang einer Längsachse L. An einem ersten freien Ende 10 des Einschraubelements 1 ist ein Gewinde 100 vorgesehen und an einem zweiten freien Ende 11 ein Mitnahmeprofil 110 in der Form eines Innensechskants. Das Kontaktelement 2 umfasst an einem ersten freien Ende 20 eine Feder 200 und an einem zweiten freien Ende einen Verbindungsstift 210. Das Kontaktelement 2 ist mit der Feder 200 am zweiten freien Ende 11 des Einschraubelements 1 angeordnet.
  • Die Figur 2A zeigt eine schematische Schnittansicht durch die Längsachse L einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements, wobei auf der rechten Seite eine erste Ausführungsform des Einschraubelements 1 gezeigt ist und auf der linken Seite eine zweite Ausführungsform. Die erste Ausführungsform des Einschraubelements 1 umfasst an seiner Mantelfläche 101 ein Gewinde 100, welches sich vom ersten freien Ende 10 an erstreckt und eine Aufnahme 111, welche sich vom zweiten freien Ende 11 an erstreckt. Die Aufnahme 111 ist eine spiralenförmige Ausnehmung mit einem kreisrunden Querschnitt. Die Aussenkontur der Aufnahme 111 ist kongruent mit der Innenkontur der Feder 200 des Kontaktelements 2. Das Gewinde 100 ist feiner ausgebildet als die Aufnahme 111. Am zweiten freien Ende ist ein Innenprofil 110 vorgesehen. Bei der zweiten Ausführungsform des Einschraubelements 1 ist das Gewinde 100 identisch mit der Aufnahme 111 ausgebildet und erstreckt sich vom ersten freien Ende 10 bis zum zweiten freien Ende 11. Die Aussenkontur des Gewindes 100, respektive der Aufnahme 111 ist kongruent mit der Innenkontur der Feder 200 des Kontaktelements 2. Grundsätzlich eignen sich alle Kombinationen von Gewinden 100 und Federn 200, bei welchen die Ganghöhe des Gewindes 100 gleichgross ist wie die Ganghöhe der Feder 200. Die Figur 2B zeigt eine Kombination von einem Gewinde 100, respektive einer Aufnahme 111 mit einer Form eines Spitzgewindes und einer Feder 200 mit einem Federdraht mit einem kreisrunden Querschnitt. Die Figur 2C zeigt eine Kombination von einem Spitzgewinde 100 mit einer Feder 200 mit einem Federdraht mit einem trapezoiden Querschnitt. Grundsätzlich sind alle bekannten Gewindearten, wie beispielsweise Trapezgewinde, Rundgewinde oder Flachgewinde als Aufnahme 100 möglich. Ebenfalls können Federn 200 mit Federdrähten mit runden, ovalen oder mehreckigen Querschnitten eingesetzt werden.
  • Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements. Am zweiten freien Ende 11 des Einschraubelements 1 ist ein Aussenprofil 112 als Mitnahmeprofil vorgesehen, beispielsweise ein Sechskantprofil. An dieses anschliessend ist ein Befestigungsstift 113 mit einer peripheren Aufnahme 114 angeordnet, wobei der Befestigungsstift 113 gemeinsam einstückig mit dem Einschraubelement 1 ausgebildet ist. Die periphere Aufnahme 114 ist eine spiralförmige Ausnehmung. Die Feder 200 des Kontaktelements 2 ist in der peripheren Aufnahme 114 angeordnet. Die Aussenkontur der Aufnahme 114 ist kongruent mit der Innenkontur der Feder 200.
  • Die Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figur 3, ist der Stift 113 in einer zentrischen Aufnahme 115 angeordnet, welche stirnseitig am zweiten freien Ende 11 des Einschraubelements 1 ausgebildet ist. Die zentrische Aufnahme ist eine Ausnehmung in der Form einer Bohrung. Der Stift 113 umfasst wiederum die periphere Aufnahme 114 und die Feder 200 ist in der peripheren Aufnahme 114 angeordnet.
  • Die Figur 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbindungselements. Das Einschraubelement 1 umfasst am zweiten freien Ende 11 ein peripheres Mitnahmeprofil 112 und eine stirnseitig angeordnete zentrische Aufnahme 115. Das Kontaktelement 2 umfasst am ersten freien Ende 20 die Feder 200 und einen Befestigungsstift 201. Das Kontaktelement 2 ist mit dem Befestigungsstift 201 in der zentrischen Aufnahme 115 des Einschraubelements 1 angeordnet.
  • Die Figuren 6A-D zeigen verschiedene Ausführungsformen von Verbindungsstiften 210 von erfindungsgemässen Verbindungselementen 2.
  • Die Figur 6A zeigt einen einfachen geraden Stift mit einer Stirnfläche am freien Ende. Alternativ kann das freie Ende gerundet ausgebildet sein.
  • Die Figur 6B zeigt einen einfach umgebogenen Stift, wobei die beiden an den Bogen anschliessenden Schenkel parallel und aneinander anliegend verlaufen.
  • Die Figur 6C zeigt einen U-förmigen Stift, wobei die beiden an den Mittelteil anschliessenden Schenkel parallel und beabstandet zueinander verlaufen und wobei der Mittelteil im Wesentlichen senkrecht zu den beiden Schenkel ausgerichtet ist.
  • Die Figur 6D zeigt einen U-förmigen Stift, wobei die beiden an den Mittelteil anschliessenden Schenkel vom Mittelteil weg zusammenlaufen und wobei der Mittelteil schräg, d.h. nicht rechtwinklig zu den beiden Schenkel ausgerichtet ist.
  • Die Figur 7 zeigt eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemässe Verbindungsanordnung. Die Anordnung umfasst ein erstes Bauteil 3, welches mit Verbindungselementen 1,2 mit einem zweiten Bauteil 4 verbunden ist. Das erste Bauteil 3 umfasst ein erstes Anschlusselement 5, welches mit Befestigungselementen 7 im ersten Bauteil 3 fixiert ist. Dargestellt ist eine Zahnstange als Anschlusselement 5, welche beispielsweise die vertikal verschiebbare Z-Achse eines Manipulators sein kann. Die Zahnstange 5 ist mit einem Gewindestift 7 im Gehäuse des ersten Bauteils 3 fixiert. Der Gewindestift 7 ist in einer Gewindebohrung 31 des Gehäuses des ersten Bauteils 3 eingeschraubt. Das eine Verbindungselement 1,2 ist in einer weiteren Gewindebohrung 30 eingeschraubt, wobei die Stirnseite des Einschraubelements 1 elektrisch leitend in Kontakt mit der Zahnstange 5 steht. Die weitere Gewindebohrung 30 umfasst auf ihrer gegen das zweite Bauteil 4 gerichteten Seite eine Senkung 300 mit einem grösseren Durchmesser als der Abschnitt der weiteren Bohrung mit dem Gewinde. Die Feder 200 des Kontaktelements 2 ist teilweise in der Senkung 300 angeordnet. Die Feder 200 und der Verbindungsstift 210 ragen vom ersten Bauteil 3 weg. Ein zweites Anschlusselement 6 ist getrennt vom ersten Anschlusselement 5 im Gehäuse des ersten Bauteils 3 mit einem Gewindestift 7 mit einem Innensechskant fixiert. Ein erfindungsgemässes Verbindungselement 1,2 steht in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Anschlusselement 6. Das zweite Bauteil 4 umfasst Buchsen 40, in welche die Verbindungsstifte 210 des Kontaktelements 2 einführbar sind, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. Weiter umfasst das zweite Bauteil 4 Anschlusselemente 41, welche mit den Buchsen elektrisch verbunden sind. Das erste Anschlusselement 5 des ersten Bauteils 3 ist durch die Verbindungselemente 1,2, die Buchsen 40 und die Anschlusselemente 41 des zweiten Bauteils 4 mit dem zweiten Anschlusselement 6 des ersten Bauteils 3 elektrisch verbindbar.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1 Einschraubelement 21 zweites freies Ende
    10 erstes freies Ende 210 Verbindungsstift
    100 Gewinde 3 erstes Bauteil
    101 Mantelfläche 30 Gewindebohrung
    11 zweites freies Ende 300 Senkung
    110 zentrisches Mitnahmeprofil 31 Gewindebohrung
    4 zweites Bauteil
    111 periphere Aufnahme 40 Buchse
    112 peripheres Mitnahmeprofil 41 Anschlusselement
    5 erstes
    113 Stift Anschlusselement
    114 periphere Aufnahme 6 zweites
    115 zentrische Aufnahme Anschlusselement
    2 Kontaktelement 7 Befestigungselement
    20 erstes freies Ende
    200 Feder L Längsachse
    201 Befestigungsstift

Claims (14)

  1. Ein Verbindungselement mit einem Einschraubelement (1) und einem Kontaktelement (2), wobei das Einschraubelement (1) stiftförmig entlang einer Längsachse (L) ausgebildet ist, an seinem ersten freien Ende (10) ein Gewinde (100) umfasst und an seinem zweiten freien Ende (11) ein Mitnahmeprofil (110,112) und eine Aufnahme (111,114;115) umfasst, und wobei das Kontaktelement (2) mit seinem ersten freien Ende (20) in der Aufnahme (111,114;115) angeordnet ist und an seinem zweiten freien Ende (21) einen Verbindungsstift (210) umfasst, welcher in der Richtung der Längsachse (L) über das Einschraubelement (1) hinausragt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (2) eine Feder (200) umfasst, welche im Bereich des ersten freien Endes (20) des Kontaktelementes (2) angeordnet ist.
  2. Das Verbindungselement gemäss Anspruch 1, wobei das Mitnahmeprofil des Einschraubelements (1) ein Innenprofil (110) umfasst, wobei die Aufnahme des Einschraubelements (1) eine periphere Aufnahme (111) umfasst und wobei das erste freie Ende (20) des Kontaktelements (2) die Feder (200) umfasst und mit der Feder (200) in der peripheren Aufnahme (111) angeordnet ist.
  3. Das Verbindungselement gemäss Anspruch 2, wobei die periphere Aufnahme (111) identisch mit dem Gewinde (100) ist und sich über die gesamte Länge des Einschraubelements (1) erstreckt.
  4. Das Verbindungselement gemäss Anspruch 1, wobei das Mitnahmeprofil des Einschraubelements (1) ein Aussenprofil (112) umfasst, wobei das Einschraubelement (1) am zweiten freien Ende (11) einen Befestigungsstift (113) mit einer peripheren Aufnahme (114) umfasst und wobei das erste freie Ende (20) des Kontaktelements (2) die Feder (200) umfasst und mit der Feder (200) in der peripheren Aufnahme (114) angeordnet ist.
  5. Das Verbindungselement gemäss Anspruch 4, wobei der Befestigungsstift (113) gemeinsam einstückig mit dem Einschraubelement (1) ausgebildet ist.
  6. Das Verbindungselement gemäss Anspruch 4, wobei der Befestigungsstift (113) in einer zentrischen Aufnahme (115) im Einschraubelement (1) angeordnet ist.
  7. Das Verbindungselement gemäss Anspruch 1, wobei das Mitnahmeprofil des Einschraubelements (1) ein Aussenprofil (112) umfasst, wobei das Einschraubelement (1) am zweiten freien Ende (11) eine zentrische Aufnahme (115) umfasst, wobei das erste freie Ende (20) des Kontaktelements (2) die Feder (200) und einen Befestigungsstift (201) umfasst und mit dem Befestigungsstift (201) in der zentrischen Aufnahme (115) angeordnet ist.
  8. Das Verbindungselement gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kontur des Kontaktelements (2) im Bereich der Aufnahme (111,114;115) im Wesentlichen kongruent mit dieser ausgebildet ist und eine passgenaue Verbindung darstellt.
  9. Das Verbindungselement gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Einschraubelement (1) und das Kontaktelement (2) aus einem elektrisch leitendenden Material ausgebildet sind und miteinander elektrisch wirkverbunden sind.
  10. Eine Verbindungsanordnung umfassend ein erstes Bauteil (3), wobei das erste Bauteil (3) mindestens eine Gewindebohrung (30,31) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Gewindebohrungen (30) ein Verbindungselement gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9 eingeschraubt ist.
  11. Die Verbindungsanordnung gemäss Anspruch 10, weiter umfassend mindestens ein zweites Bauteil (4), wobei jedes zweite Bauteil (4) mindestens eine Buchse (40) umfasst, wobei der Verbindungsstift (210) des mindestens einen Verbindungselements in der bestimmungsgemässen Gebrauchslage in der mindestens einen Buchse (40) angeordnet ist.
  12. Die Verbindungsanordnung gemäss Anspruch 10 oder 11, wobei die Buchse (40) derart ausgestaltet ist, dass Anschlusselemente (5,6) des ersten Bauteils (3) durch das Verbindungselement und die Buchse (40) mit Anschlusselementen (41) des zweiten Bauteils (4) elektrisch wirkverbindbar sind.
  13. Die Verbindungsanordnung gemäss Anspruch 12, wobei eine Stirnseite am ersten freien Ende (10) des Einschraubelements (1) des jeweiligen Verbindungselements in einem elektrischen Kontakt mit dem entsprechenden Anschlusselement (5,6) des ersten Bauteils (3) ist.
  14. Die Verbindungsanordnung gemäss einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei mindestens eine der Gewindebohrungen (30) eine Senkung (300) umfasst, in welche das Kontaktelement (2) zumindest teilweise einführbar ist.
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