DE102015105262A1 - Capacitive sensor module for a connector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sensormodul (1) für einen Steckverbinder, wobei das Sensormodul (1) im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist, wobei eine Stirnseite (2) des Sensormoduls (1) mit metallischen Strukturen (3) versehen ist, die ein elektrische Bauelement (4) ausbilden, wobei das elektrische Bauelement (4) zumindest einen Kondensator ausbildet. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein System aus einem Sensormodul und einem Steckverbinder, wobei das Sensormodul (1) erfindungsgemäß ausgestaltet ist und wobei der Steckverbinder einen Rahmen aufweist, in welchen mehrere Module einsetzbar sind. Das Sensormodul ermöglicht beispielsweise das Überwachen bzw. das Zählen der Steckzyklen des Steckverbinders. Dadurch kann die Lebensdauer abgeschätzt und beispielsweise einzelne Komponenten bzw. Module präventiv ausgetauscht werden.The invention relates to a sensor module (1) for a plug connector, wherein the sensor module (1) is substantially cuboidal, wherein an end face (2) of the sensor module (1) is provided with metallic structures (3) comprising an electrical component (4 ), wherein the electrical component (4) forms at least one capacitor. The invention also relates to a system comprising a sensor module and a plug connector, wherein the sensor module (1) is designed according to the invention and wherein the plug connector has a frame in which a plurality of modules can be inserted. The sensor module allows, for example, the monitoring or counting of the mating cycles of the connector. As a result, the lifetime can be estimated and, for example, individual components or modules can be replaced preventively.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensormodul für einen Steckverbinder.The invention relates to a sensor module for a connector.
Derartige Steckverbinder werden oft auch als modulare Steckverbinder bezeichnet. Modulare Steckverbinder werden insbesondere im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt. Such connectors are often referred to as modular connectors. Modular connectors are used in particular in mechanical and plant engineering.
Stand der TechnikState of the art
Ein modularer Steckverbinder ist beispielsweise aus der
Derartige Steckverbinder müssen oft viele Steckzyklen überstehen, ohne dass die Qualität der Strom- bzw. Signalübertragung abnimmt. In einigen Fällen ist es erforderlich einzelne Module im Steckverbinder nach bestimmten Steckzyklen auszutauschen. Such connectors often have to survive many mating cycles without the quality of the current or signal transmission decreases. In some cases, it is necessary to replace individual modules in the connector after certain mating cycles.
Aufgabenstellungtask
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Sensorelement für einen modularen Steckverbinder vorzuschlagen, welches platzsparend eingesetzt werden kann und welches effektiv arbeitet. The object of the invention is to propose a sensor element for a modular connector, which can be used to save space and which works effectively.
Die Aufgabe wird durch ein Sensormodul für einen modularen Steckverbinder mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a sensor module for a modular connector having the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Sensormodul ist zum Einsatz in einem Steckverbinder, insbesondere in einem modularen Steckverbinder vorgesehen. Das Sensormodul ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Eine Stirnseite des Sensormoduls weist metallische Strukturen auf, wobei die metallischen Strukturen ein elektrisches Bauelement ausbilden. Bei diesem elektrischen Bauelement handelt es sich um zumindest einen Kondensator. The sensor module according to the invention is intended for use in a connector, in particular in a modular connector. The sensor module is essentially cuboid. An end face of the sensor module has metallic structures, wherein the metallic structures form an electrical component. This electrical component is at least one capacitor.
Vorteilhafterweise weist das Sensormodul elektrische Kontaktelemente und/oder pneumatische Kontaktelemente und/oder optische Kontaktelemente auf. Hier wird bereits deutlich, dass das Sensormodul eine Doppelfunktion erfüllen kann. Das Sensormodul dient einerseits als ein Sensor oder als ein Teil eines Sensors, der Daten liefert und andererseits werden nach wie vor Signale bzw. Ströme über das Sensormodul geleitet. Das Sensormodul ist daher besonders platzsparend. Advantageously, the sensor module has electrical contact elements and / or pneumatic contact elements and / or optical contact elements. Here it is already clear that the sensor module can fulfill a dual function. The sensor module serves on the one hand as a sensor or as part of a sensor that provides data and on the other hand, signals or currents are still conducted via the sensor module. The sensor module is therefore particularly space-saving.
Vorzugsweise weist das elektrische Bauelement zumindest zwei, bevorzugt jedoch sieben, parallel geschaltete Kondensatoren auf. Dadurch kann eine besonders sensitive Näherungssensorschaltung erzeugt werden. The electrical component preferably has at least two, but preferably seven, capacitors connected in parallel. As a result, a particularly sensitive proximity sensor circuit can be generated.
Besonders bevorzugt weist eine Seitenfläche des Sensormoduls Anschlussflächen auf, die elektrisch mit dem elektrischen Bauelement verbunden sind. Über diese Anschlussflächen kann der oben beschriebene Kondensator elektrisch abgegriffen und in eine Sensorschaltung integriert werden.Particularly preferably, a side surface of the sensor module on connection surfaces which are electrically connected to the electrical component. About these pads, the capacitor described above can be electrically tapped and integrated into a sensor circuit.
Vorteilhaft ist es, wenn das Sensormodul aus Kunststoff besteht. Besonders vorteilhaft besteht das Sensormodul aus einem metallisierbaren Kunststoff. Dadurch können die metallischen Strukturen mithilfe der MID-Technik erzeugbar werden. Die MID-Technik erlaubt die kostengünstige Fertigung sehr komplexer elektrischer Strukturen. Dadurch kann eine optimale Bauform erzeugt werden. It is advantageous if the sensor module consists of plastic. Particularly advantageously, the sensor module consists of a metallizable plastic. As a result, the metallic structures can be generated using the MID technique. The MID technology allows cost-effective production of very complex electrical structures. As a result, an optimal design can be generated.
In anderen Ausführungen wäre es denkbar, die Strukturen des Sensorkondensators entweder auf eine PCB oder eine Flex (Starr-Flex) Leiterplatte auszubringen, und diese auf Stirnseite des Moduls zu befestigen, beispielsweise mithilfe eines Clips. In other embodiments, it would be conceivable to apply the structures of the sensor capacitor either on a PCB or a Flex (rigid-flex) circuit board, and to attach them to the front of the module, for example by means of a clip.
Vorzugsweise sind die metallischen Strukturen auf die in Steckrichtung ausgerichtete Stirnseite des Sensormoduls aufgebracht. Dadurch kann eine Annäherung eines Steckverbinders an eine Buchse bzw. einen Gegensteckerverbinder einfach detektiert werden. The metallic structures are preferably applied to the end face of the sensor module which is aligned in the insertion direction. As a result, an approach of a connector to a socket or a mating connector can be easily detected.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensormodul Mittel auf, mit denen das Sensormodul in einem Gelenkrahmen eines Steckverbinders fixierbar ist. Hierbei handelt es sich um seitliche Haltenasen, die in Ausnehmungen des Gelenkrahmens eingebracht werden können. Ein solcher Gelenkrahmen ist aus der
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein System eines Sensormoduls und eines Steckverbinders. Bevorzugt ist das Sensormodul gemäß Anspruch 1 ausgestaltet und der Steckverbinder weist einen Rahmen, bevorzugt einen oben erwähnten Gelenkrahmen, auf, in welchen mehrere Module einsetzbar sind. Dadurch kann ein Steckverbinder modular mit einer gewissen Sensorintelligenz ausgestaltet werden. The invention also relates to a system of a sensor module and a connector. Preferably, the sensor module is designed according to
Ausführungsbeispielembodiment
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigt:An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail below. It shows:
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.The figures contain partially simplified, schematic representations. In part, identical reference numerals are used for the same but possibly not identical elements. Different views of the same elements could be scaled differently.
Das ist
Das Sensormodul
An zwei Seitenflächen weist das Sensormodul so genannte Haltenasen
Eine Seitenfläche des Sensormoduls
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Sensormodul sensor module
- 22
- Stirnseite front
- 33
- Metallische Struktur Metallic structure
- 44
- Elektrisches Bauelement Electrical component
- 55
- Haltenase retaining nose
- 66
- Öffnung opening
- 77
- Anschlussfläche terminal area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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