CN101276974A - 具有至少两个用于总线导线的电缆接头的总线插塞连接器 - Google Patents

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Abstract

总线插塞连接器(40、60)，具有至少两个用于总线导线(43、44、45、46)的电缆接头，其分别用于使电缆的总线屏蔽导线(43、44)与总线信号导线(45、46)电连接，电缆接头的屏蔽连接器(1、21)用于使电缆(41、42)的总线屏蔽导线(43、44)与屏蔽总线插塞连接器的部件(15、19、20、35、38)电接触。目的是，与这种金属化的总线插塞连接器或者其金属壳体相比，可在制造和部件费用方面节约成本，并实现相同或更好的EMV特性。为此，屏蔽连接器设计成电缆接头的平面屏蔽，并且接触件(9、29)设置在总线屏蔽导线的接触区域(12、13)中，接触件用于使总线屏蔽导线在装配壳体时通过夹持来自动地与总线插塞连接器的屏蔽部件接触。

Description

具有至少两个用于总线导线的电缆接头的总线插塞连接器
技术领域
本发明涉及一种具有至少两个用于总线导线的电缆接头的总线插塞连接器，其中，电缆接头分别用于使电缆的总线屏蔽导线与至少一根总线信号导线电连接，其中，电缆接头的屏蔽连接器用于使电缆的总线屏蔽导线与屏蔽该总线插塞连接器的部件电接触。
背景技术
这种类型的连接器与现场总线共同使用，特别是与PROFIBUS共同使用。总线插塞连接器可以实现将总线用户耦合至总线导线，其中，该总线插塞连接器通常设置用于连接两根电缆(也可能是同轴电缆)，其分别具有总线屏蔽导线并且分别具有至少一根被屏蔽的控制导线。借助于插座(例如D-Sub连接件)在总线用户和总线插塞连接器之间建立连接。总线插塞连接器可能具有用于其他设备(例如编程设备)的额外的连接可能性，该编程设备设置用于为总线用户进行编程或拟定方案。
传统的总线插塞连接器具有屏蔽部件，以便排除在总线插塞连接器内部或者在总线电路中对电路的损害。传统的总线插塞连接器例如具有金属化的壳体、以不对称的金属屏蔽或者开放的、骨骼式的金属屏蔽构架。如果通过金属化的壳体来确保对干扰电流的屏蔽，那么必要以很高的精度来设计各个壳体，以便可靠地阻止干扰场，该干扰场特别是在未覆盖的裂纹或者间隙时形成。
由于持续的使用，总线插塞连接器的壳体受到损害，从而不能在整个寿命期内确保闭合强度。
在开放的或者骨骼式的金属屏蔽构架中同样也会形成围绕屏蔽部件的干扰场，该干扰场极大地降低了爆发稳定性或者电磁兼容性(EMV)。在所述的金属屏蔽解决方案时，特别是在金属化的壳体时很难或者根本不能确保在屏蔽系统内部的稳定的、可靠的接触(例如在摆动应力或环境应力中)。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种总线插塞连接器，该总线插塞连接器确保了屏蔽部件的稳定的、可靠的接触，并且可以廉价地制造。
在开头所述类型的总线连接件中，该目的由此实现，即该屏蔽连接器被设计成电缆接头的平面屏蔽，并且在该总线屏蔽导线的接触区域中具有接触件，该接触件用于在装配总线插塞连接器的壳体时通过夹持来自动地使总线导线与屏蔽总线插塞连接器的屏蔽部件接触。
根据本发明，该总线插塞连接器具有至少两个用于总线导线的电缆接头。该电缆接头分别用于使电缆、特别是同轴电缆的总线屏蔽导线与至少一根总线信号导线电连接。(电缆接头也可能用于总线的多根信号导线。)电缆接头的屏蔽连接器确保了总线屏蔽导线与总线插塞连接器的屏蔽部件的电接触。因此，电缆的屏蔽与总线插塞连接器的屏蔽共同构成一个总屏蔽系统(简洁的屏蔽系统)。
根据本发明，该屏蔽连接器组合至少两个功能，即总线屏蔽导线与总线插塞连接器的屏蔽部件的连接，并且同时承担屏蔽功能，在屏蔽功能中，电缆接头以及(在可能的情况下)总线插塞连接器的其他电组件应该被屏蔽。对此，连接器平面地形成并且在可能的情况下匹配于包括总线导线的电缆的形状。该屏蔽连接器在总线屏蔽导线的接触区域中具有接触件，该接触件用于自动地接触总线导线。在装配时，电缆的去掉绝缘层的总线屏蔽导线被放置在一个或多个接触件上，并且在安装壳体或者壳体部件时借助夹持来压装在接触件上。由此，该电缆固定在其位置中，并且利用屏蔽连接器确保了总屏蔽系统的接触以及建立。
有利地，同时进行对多根电缆的总线屏蔽导线的所述夹持，由此确保了非常简单的安装。
有利地，屏蔽连接器的屏蔽作用通过屏蔽连接器的部分波浪形的和/或槽形形状来支持。有利地，屏蔽连接器的屏蔽作用基于金属材料来确保，并且同时基于屏蔽连接器的形状，壳体部件可以被应用于夹持，该壳体部件不必具有屏蔽作用。尽管该屏蔽连接器有助于屏蔽，但是应为屏蔽连接件已经提供饿了足够的屏蔽，所以也可以通过非屏蔽的壳体部件(例如塑料壳体部件)来代替。
有利地，屏蔽连接器用于与屏蔽总线插塞连接器的部件，特别是与屏蔽电路板的屏蔽板(也可以是屏蔽层)焊接。屏蔽连接器的焊接促进了总屏蔽系统的结构稳定性，其中通过对总线插塞连接器的持续或强的应力不会发生去接触(例如在压插接触时)。因此总屏蔽系统的屏蔽特性没有或几乎没有由于使用受到损害。除了长时间稳定性，接触式接触或者其可能的错误源被排除，其中可以确保较高的工艺安全性、有限的损害气体腐蚀以及足够的摆动强度。
有利地，因为通过所述方法实现了所要求的、相应于标准(EN61000-4-4)的电磁方法，所以金属化的或全金属壳体是不必要的。
有利地，在使用塑料壳体部件或者塑料壳体时与金属化的或全金属壳体相比简化了构造条件，在该金属化的或全金属壳体中必须遵循前述的应力距离，并因此通常导致体积大的总线插塞连接器。由于使用塑料壳体部件或者塑料壳体，所以不必考虑这种应力距离，这对于壳体尺寸是有利的。
有利地，屏蔽连接器集成到屏蔽总线插塞连接器的部件中，或者与该部件一体构成。这同样有利于总屏蔽方案的稳定性，并且进一步简化了连接器结构，其中部件数量被减少。从而特别是可以考虑与屏蔽构件或壳体部件的组合，该屏蔽构件或壳体部件同样平面地设计。
在有利的实施例中，屏蔽连接器设计为金属屏蔽，其形状匹配于电缆的形状。有利地，该金属屏蔽同样未设计开口或孔，这些开口或孔可能会引起干扰场。此外，要注意的是，当规则地装配总线插塞连接器时，总线信号导线处于金属屏蔽的内部。
有利地，屏蔽连接器部分地波浪形和/或槽形地构成，其中电缆或总线信号导线处于“槽”的内部。
在有利的实施例中，屏蔽连接器设计为金属冲压件，因此不仅仅通过较少的部件数量而且还可以通过制造费用来进一步降低生产成本。
有利地，除了至少一个端口插塞连接器(凸件)，如例如D-Sub-连接器(凸件)，为了与总线用户连接，还可以设置连接插座(凹件)用于例如编程设备，该编程设备可以考虑用于对总线用户进行编程。
在有利的实施例中，屏蔽连接器同样承担总线插塞连接器的其他组件(例如D-Sub-插座、电路板或者其他的屏蔽部件)的屏蔽功能。
有利地，总线插塞连接器设计为PROFIBUS连接器。
本发明的其他有利的设计方案和优选的改进方案在附图中描述和/或从属权利要求中给出。
附图说明
接下来，借助在附图中所示的实施例进一步阐述本发明。图中示出：
图1是设计为金属屏蔽的屏蔽连接器，
图2是具有图1中的屏蔽连接器的总线插塞连接器，
图3是集成的屏蔽连接器，以及
图4是具有图3中的集成的屏蔽连接器的总线插塞连接器。
具体实施方式
图1和图2示出了设计为金属屏蔽的屏蔽连接器1，该屏蔽连接器用于固定在总线插塞连接器40上。
夹子4、5可以作为用于总线插接系统40的机械连接装置来使用，该夹子被压到该总线插塞连接器40的保持装置之后，以便基于其弹性将屏蔽连接器1保持在总线插塞连接器40上。焊接面8用于与屏蔽板15焊接，该屏蔽板又用于屏蔽电路板，该电路板与总线控制导线45、46形成接触。该电路板以及电缆接头在完成安装的状态下处于屏蔽版15上或者可能部分地处于屏蔽连接器1的内部，但是在图1和图2中没有示出。
此外，该屏蔽连接器1具有屏蔽面2、3，这些屏蔽面对于实现EMV兼容性是必须的，并且同时通过其形状考虑到电缆41、42的确定的接头的几何形状。
除了设置有焊接面8，还设置有焊点6、7，该焊点改善在总屏蔽内的导电性。栓14可以仅仅用于将屏蔽连接器1定位在屏蔽板15上或者同样作为焊点来应用。
接触件9设置在总线屏蔽导线43、44的接触的区域12和13中。相应于屏蔽连接器1的部分槽形结构的最深点来布置接触件9。该槽形形状特别是通过突起11来支持，由此，当壳体部件(未示出)压到电缆41、42上时，电缆41、42在某种程度上可以“自动地”压入到各个“槽”中。在此，壳体部件例如可以覆盖整个屏蔽连接器1或者总线插塞连接器40的其他部分。在此，壳体部件例如是整个壳体的一个组件，其由塑料制成并且围绕总线插塞连接器或者其屏蔽来设置。
D-Sub连接器16以有利的方式安装在总线插塞连接器40上，由此，该D-Sub连接器可以以简单的方式与总线用户(例如促动器、传感器、控制器或者类似的设备)连接。另一插座17可以借助于触点18连接到电路板上，其中可以连接到编程或规划设备上，该编程或规划设备可以对总线用户进行本地编程或规划。
插塞连接器16、17设置在总线插塞连接器的平面屏蔽19、20上，其代表屏蔽部件。该连接器同样通过夹子4、5或者焊点6、7与屏蔽连接器1电接触。
图3和图4示出了集成的屏蔽连接器21，该屏蔽连接器集成到总线插塞连接器60中。
图3和图4的实施例基本上与图1和图2的实施例相对应，其中，插塞连接器现在为插塞连接器21并且基本上与屏蔽部件23一体地构成。该实施例导致较少的部件数量以及相对于图1和图2中的总线插塞连接器40的总线插塞连接器60的确定的简化性。该总线插塞连接器60在整个屏蔽装置内具有较少的接触平面，并且由此较好防止爆发电流。
在总线插塞连接器60时规划或编程设备的连接是不可能的。
在此提出，即通过将总线插塞连接器60的其他组件集成到屏蔽连接器中，设计为金属屏蔽的屏蔽连接器21同样可以承担其他的屏蔽功能。从而例如可以设想，屏蔽部件38和/或屏蔽板35同样与屏蔽连接器集成在一起或者与屏蔽连接器一体设计。
凹槽39有助于与屏蔽板35的电接触并且被设置在开口37的附近，该开口用于穿过类似螺钉的紧固件。
接触件29、区域33和突起31相应于图1中的接触件9区域12、13和突起11。
有利地，用于与屏蔽板35接触的屏蔽连接器的机械接触机构(如图1中的夹子4、5)在该实施例中是不必要的。
综上所述，本发明涉及一种具有至少两个用于总线导线的电缆接头的总线插塞连接器，其中，电缆接头分别用于使电缆的总线屏蔽导线与至少一根总线信号导线电连接，其中，电缆接头的屏蔽连接器用于使电缆的总线屏蔽导线与屏蔽总线插塞连接器的部件电接触。其目的在于，与这种金属化的总线插塞连接器或其金属壳体相比，可在制造和构件费用方面节省成本，并实现相同的或更好的EMV性能。为此，屏蔽连接器设计成电缆接头的平面屏蔽，并且接触件设置在总线屏蔽导线的接触区域中，该接触件用于使总线屏蔽导线在装配壳体时通过夹持来自动地与总线插塞连接器的屏蔽部件接触。

Claims (8)

1.一种总线插塞连接器(40、60)，所述总线插塞连接器具有至少两个用于总线导线(43、44、45、46)的电缆接头，其中，所述电缆接头分别用于使电缆(41、42)的总线屏蔽导线(43、44)与至少一根总线信号导线(45、46)电连接，其中，所述电缆接头的屏蔽连接器(1、21)用于使所述电缆(41、42)的所述总线屏蔽导线(43、44)与屏蔽所述总线插塞连接器(40、60)的部件(15、19、20、35、38)电接触，其特征在于，所述屏蔽连接器(1、21)设计成所述电缆接头的平面屏蔽，并且在所述总线屏蔽导线(43、44)的接触的区域(12、13)中具有接触件(9、29)，所述接触件用于使所述总线屏蔽导线(43、44)在装配总线插塞连接器(40、60)的壳体时通过夹持自动地与所述总线插塞连接器(40、60)的屏蔽的部件(15、19、20、35、38)接触。
2.根据权利要求1所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，所述屏蔽连接器(1、21)设置用于与屏蔽所述总线插塞连接器(40、60)的所述部件(15、19、20、35、38)焊接，特别是与屏蔽电路板的屏蔽板(15)焊接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，所述屏蔽连接器(1、21)被设置在屏蔽所述总线插塞连接器的部件(15、19、20、35、38)中，特别是被设置在屏蔽所述电路板的所述屏蔽板(15)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，所述屏蔽连接器(1、21)设计为金属屏蔽，所述金属屏蔽的形状匹配于所述电缆(41、42)的形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，所述屏蔽连接器(1、21)被设计成部分波浪形的和/或槽形的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，所述屏蔽连接器(1、21)设计为金属的或金属化的冲压件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，在所述总线插塞连接器(40、60)上设置至少一个用于与总线用户连接的连接插座(16、36)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的总线插塞连接器(40、60)，其特征在于，所述总线插塞连接器(40、60)设计为PROFIBUS连接器。
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