CN111033909B - 用于电路板的模块化插接连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于安装到电路板上的插接连接器(1)，特别是模块化插接连接器。插接连接器(1)能由多个插接连接器模块(2)组成，其中，每个插接连接器模块(2)由至少一部分组成。插接连接器模块(2)具有插接侧和连接侧，其中，插接侧能安装到电路板上或接触到配对插接连接器模块的连接侧。根据本发明，插接连接器模块(2)能借由至少一个连接器(3)连接。这样，模块化插接连接器也能安装到电路板上。

Description

用于电路板的模块化插接连接器

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的用于电路板的模块化插接连接器。

需要这类插接连接器来传输功率和/或数据和/或信号。它们还用于切断和连接线路。

本发明涉及一种插接连接器，其旨在将连接部连接到电路板或所谓的PCB(Printed Circuit Board)。需要这类专用的插接连接器来在导体与电路板之间建立导电接触。

背景技术

DE 10 2013 110 082 A1揭示了一种用于在电导体与电路板之间建立电连接的插接连接器。在该文献中，插接连接器包括绝缘体，该绝缘体具有用于容纳接触元件的多个空腔。电路板可以在绝缘体插接侧的插槽中插入插接连接器中并与设置在插接侧的接触元件的第一接触侧相接触。接触元件具有与第一接触侧相对而置的第二接触侧，该第二接触侧设置用于与电导体的绝缘穿透接触。根据本发明，接触元件在绝缘体中的布置能够实现特别节省空间的插接连接器尺寸设计。

DE 199 54 501 A1描述了一种电屏蔽的多重连接组件，其包括导电夹和至少两个连接器。连接器通过导电夹保持在一起。这里的前提条件是，导电夹必须完全包围连接器才能进行表面安装。

EP 1 353 412 B1揭示了一种模块化结构的重型插接连接器。其中，在由两个半部组成的可翻开的保持框架中可插入不同的可更换插接连接器模块。装配后的保持框架又可插入壳体中。

但现有技术公知的插接连接器的缺点在于，电路板插接连接器的设计固定，即在触点的位置和应用方面固定。

发明内容

本发明的目的是提供一种插接连接器，该插接连接器能够可变地使用并且能够节约成本又节省资源地制造。

本发明的上述目的通过独立权利要求1的特征实现。

本发明的有利设计方案在从属权利要求中给出。

根据本发明提供一种用于安装到电路板上的插接连接器，特别是模块化插接连接器。所述插接连接器能由多个插接连接器模块组成，其中，每个插接连接器模块由至少一个壳体组成。插接连接器模块具有插接侧和连接侧，其中，插接侧能安装到电路板上或接触到配对插接连接器模块的插接侧。连接侧用于连接电导体。

根据本发明，插接连接器模块能借助至少一个连接器相互连接。

本领域众所周知插接连接器。它们采用各种不同实施方案，从用于铁路工业或机械工程的重型插接连接器到用于安装到电路板上的金银丝(filigranen)插接连接器。

公知的插接连接器均具有插接侧和连接侧。插接侧和连接侧优选布置成彼此相对而置。插接连接器的连接侧用于连接不同类型的导体。在此情况下，它们是用于传输功率和/或信号和/或数据的电导体。现有技术中，连接侧也能配备有气动或/和液压和/或光学导体。

插接侧用于将插接连接器连接或接触到配对插接连接器的插接侧或者用于将插接连接器连接至电路板。如果要将插接连接器连接到配对插接连接器，则插接侧应设计有插孔触点或插针触点。换之，如果要将插接连接器连接至电路板，则插接侧应配备有插过触点(Durchsteckkontakten)或表面安装触点，来代替插孔触点或插针触点。在现有技术中，插过触点又称THR触点或THD触点(通孔回流焊触点)。用于表面安装的触点又称SMT/SMD触点(表面安装器件触点)。

作为本发明基础的插接连接器是一种模块化插接连接器。这就表明，所述插接连接器由多个相同或不同的插接连接器模块组成。它们由模块壳体组成，该模块壳体中能嵌入所需的接触元件。接触元件的类型取决于插接连接器模块或插接连接器的应用领域。

在重型插接连接器中，所谓的保持框架稳固并固定各个插接连接器模块的位置。但出于空间原因，这种解决方案无法一对一地转移到电路板上。另外，与重型插接连接器相比，电路板插接连接器起初未考虑到单独装配。

但长期以来，客户迫切需要使这类插接连接器个性化。在多数情况下，所需的接触元件在电路板上的布置取决于应用类型和客户意愿。

然而，为了确保整个插接连接器的稳定性和相关的高度组装便捷性，根据本发明的插接连接器能够通由连接器将客户根据需求要个别组装的各个插接连接器模块安全连接。

连接器确保各个插接连接器模块一旦连接到连接器后便牢固地固定到它们的布置和位置。相较于技工必须单独安装全部插接连接器模块，这样使他能够更易于将插接连接器安装到电路板上。尽管如此，连接器还能设计成能够视需要手动地或借助辅助工具，即工具来解开，以便更换插接连接器模块和/或更改它们的顺序。

在本发明的优选设计方案中，连接器能直接安装到插接连接器模块上。这样就能进一步提高连接器与至少两个插接连接器模块之间的稳定系数。对于安装而言，插接连接器模块和连接器各自具有在现有技术中公知的安装工艺中可相互连接的形状或区域或装置。

在有利的设计方案中，连接器由稳定的材料、特别是塑料或金属制成。因材料稳定，可以延长使用寿命。理想上，所用的材料在应力/应变图范围内也具有一定的柔韧性并具有良好的弹性变形性。这样稳定性与柔韧性相结合还能额外确保连接器可重复用于多次安装与拆装过程。从长远来看，这种设计同时还能节省资源并节约成本。

有利地，连接器的长度大于插接连接器模块的长度。如果连接器长于插接连接器模块，则连接器就已能够在两个插接连接器模块之间建立安全连接。如果连接器的长度刚好等于插接连接器模块的长度，将形成整面连接，则无法保证这种两个插接连接器模块之间的连接来建立模块化插接连接器。因此有利的设计方案是，连接器成型为比插接连接器模块更长。

特别有利的设计方案是，插接连接器模块具有导引部，特别是所谓的燕尾形导引部，并且连接器具有与之相配的第一凹部。

燕尾形导引部或燕尾榫接合是类似于榫槽接合的连接，其中榫头(Spunds)(又称：嵌榫、鸠尾榫或榫舌)的形状让人联想到燕尾的分叉形状。与榫槽接合相比，燕尾形导引部不仅横向于燕尾而且在其纵向上都能提高形状贴合度。它们能够沿任何方向吸收负荷，并防止主体(在此为连接器)倾翻或升起。燕尾形导引部的优点在于，连接器的结构高度因燕尾形导引部而进一步降低，因为不必为连接器提供额外的空间。

在特别优选的设计方案中，插接连接器模块具有两个导引部，特别是两个燕尾形导引部，一个燕尾形导引部布置于第一侧上，而一个燕尾形导引部布置于与第一侧相对而置的第二侧上。

插接连接器模块的第一侧可以例如是顶侧，其在安装之后布置于背离电路板的一侧上。与此相应地，第二侧可以是底侧，其在安装之后靠近电路板。当然也可设想，燕尾形导引部在插接侧和在连接侧上的设计或布置也能颠倒。

有利的是，插接连接器模块由至少两个能相互锁合的部分组成。通过设计为两件式插接连接器模块，能够简化安装到电路板上，也能简化技工装备接触元件。这样技工既能从插接侧也能从连接侧插入接触元件。另外，也能后续在壳体上装备尚未附接到电路板上的接触元件。

为此，插接连接器模块具有至少一个卡锁机构。该卡锁机构旨在确保插接连接器模块的两个部分之间的安全连接。为此，该卡锁机构设计成插接连接器模块的一部分具有至少一个卡锁凸耳，而另一部分具有至少一个卡锁凹口，它们能彼此锁合。卡锁凸耳也可以是长成型部(Anformung)，而卡锁凹口也可以是长凹槽。

在优选设计方案中，插接连接器模块具有至少一个固定机构。至少一个固定机构应确保插接连接器模块或插接连接器与电路板之间的连接。

在特别优选的设计方案中，固定机构适合于锁合和/或焊接和/或螺接到穿孔的表面上，例如穿孔条，特别是金属条或电路板/印刷电路板。通过使用固定机构，使得插接连接器或插接连接器模块与电路板牢固、稳定又安全地相互连接。固定机构可以是SMD触点或THR触点的接触元件的延长端，也可以是适合于安装的螺丝等。此外，也可设想不同固定机构的组合，以确保尽量最安全地连接到电路板。

为了使插接连接器模块完全可以容纳任意类型的接触元件，插接连接器模块有利地具有至少一个用于容纳接触元件的第二凹部。该凹部成型为使得接触元件均能安全又符合标准地容纳于其中。

在有利的设计方案中，插接连接器模块与至少一个对应的接触元件相结合，该接触元件容纳于第二凹部中，以便传输功率和/或信号和/或数据。根据设计，插接连接器模块中可以嵌入一个接触元件或多个接触元件。另外，也可设想，插接连接器模块实现其他插接连接器模块的纯导引、保护和固定功能。然后，这些插接连接器模块根据需要以规则的间隔内置到插接连接器中，并将插接连接器额外地固定到电路板上，以便有利地减小作用力。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明的实施例。图中：

图1示出用于电路板的模块化插接连接器的透视图；

图2示出一种插接连接器模块的透视图；

图3示出另一种插接连接器模块的透视图；

图4示出根据本发明的连接器的透视图；

图5示出模块化配对插接连接器的透视图；以及

图6示出配对插接连接器的透视截面。

这些附图包含部分简化示意图。在一定程度上，相同的附图标记用于相同的元件，但也可能用于不同的元件。相同元件的不同视图可以按不同比例缩放。

具体实施方式

图1示出根据本发明的用于插接到电路板上的模块化插接连接器1的透视图。本图中，均采用两件式构造的插接连接器模块2分别以其两半部分示出。为了使用插接连接器1，仍须将插接连接器模块2的两个壳体相互插接并锁合。

这两个半部各由八个单独的插接连接器模块2组成。这里，为清楚起见，插接连接器模块2在图1中仅标有一个附图标记，它们是用于传输功率、数据和信号的插接连接器模块2以及三个用于安全接触的插接连接器模块2。

插接连接器模块2均具有第一侧(顶侧)以及与第一侧相对而置的第二侧(底侧)。底侧就是插接连接器模块2在安装后距电路板最近的一侧。因此，顶侧是底侧的相对而置的一侧，即是距电路板最远的一侧。

每个插接连接器模块2均具有至少一个第二凹部7。该第二凹部7用于容纳至少一个接触元件。第二凹部7的设计类型就取决于插接连接器模块2的应用领域。这里存在用于传输功率和/或信号和/或数据的插接连接器模块2。通过所用的接触元件限定应用领域。图1中示出具有不同第二凹部7、7’的不同插接连接器模块2，为清楚起见，仅标记一个第二凹部7或7’。

八个插接连接器模块2借由第二连接器3相互固定连接。本图中，一个连接器3布置于插接连接器模块2的顶侧上。第二连接器3布置于底侧上。这两个连接器3与插接连接器模块2固定锁合。为此，插接连接器模块2具有对应的导引部4，图2和图3中更清楚地示出该导引部。连接器3均具有第一凹部5，如图4所示，该第一凹部表示导引部4的凹模。这样，连接器3齐平地接合到插接连接器模块2中并使它们相互安全连接。

导引部4是所谓的燕尾形导引部，其轮廓从广义上而言类似于燕尾。导引部4的这种形状能确保高稳定性，同时确保安全的锁合。

为了确保通过连接器3在各个插接连接器模块2之间提供到电路板的同样安全的连接，各个插接连接器模块2均配有固定机构6。图1中示出例如三个插接连接器模块2与各自的固定机构6。在该实施方式中，固定机构6是螺丝。替代地，也可设想用于安全固定的螺栓或其他机构。

除固定机构6之外，整个插接连接器1还通过将接触元件容纳于第二凹部7中得以固定。例如，这一过程可以通过焊接或螺接来完成。

图2中示出单个插接连接器模块2。该插接连接器模块2是其顶侧上具有导引部4的插接连接器模块。底侧上还有导引部4。

图2清楚地示出插接连接器模块2的两件式设计，这样也能在第二凹部7装配接触元件时提高技工的便利性，因为此时可从两侧接近该凹部。

所示的插接连接器模块2在插接连接器模块2的每一半部均具有九个第二凹部7。每个第二凹部7中嵌入接触元件。这里，这两个壳体嵌入的接触元件有所不同，它们会用作插针或插孔的变型方案，这取决于壳体。拼合的两个侧面配置为插针侧和插孔侧。在本实施例中，用于安装到电路板上的一侧具有成角度的接触元件，以便确保安全的连接。相反，能连接到配对插接连接器或配对插接连接器模块或者电路板的一侧呈线性并与插接连接器模块的插针侧齐平。甚至可以与电路板垂直布置。

图3中示出仅用于将整个插接连接器1安全地固定到电路板上的插接连接器模块2。该插接连接器模块2也在顶侧和底侧上均具有导引部4。另外，该插接连接器模块2也采用两件式设计。

但它与图2的插接连接器模块2的区别在于，插接连接器模块2的两个半部之间的连接区域中也存在插针-插孔连接，但这是由螺栓和第二凹部7形成。图2中，插针-插孔连接由所容纳的接触元件(更确切为其插针侧)和第二凹部7(作为插孔)组成。图3所示的插接连接器模块2仅用于导引并固定整个插接连接器1，因此其无法传输功率、信号或数据。因此，理想上插接连接器1中集成至少一个这样的插接连接器模块2或如图1所示集成多个插接连接器模块。使用多个这样固定的插接连接器模块2可以防止插接连接器1在电路板上扭转或扭曲。

图4仅示出连接器3。连接器3由稳定的材料、塑料或金属制成。连接器的细长主体因第一凹部5而具有相对于插接连接器模块2的导引部4的凹模。在该实施例中，导引部4是燕尾形导引部。这样，第一凹部5就是相应的配对轮廓。这样导引部4以及插接连接器模块2就能安全、稳定又耐久地相互锁合。

连接器3的长度大于插接连接器模块2的长度。连接器3的基本形状为矩形，其中，该矩形的长边是短边的至少两倍。图4的连接器3具有例如1:5的长度比，但也可设想其他长度组合。

图5和图6示出模块化配对插接连接器1’，其能与例如安装到电路板上的模块化插接连接器1插接。配对插接连接器1’的结构原则上可以类似于插接连接器1。配对插接连接器1’也采用模块化结构并由单独的插接连接器模块2’组成，这些插接连接器模块采用两件式设计并能通过连接器相互连接。

配对插接连接器1’具有插接侧S和连接侧A。图6示出不带模块壳体的配对插接连接器1’的插接连接器模块2’。可以看出包含于其中的接触元件8。在插接侧S的方向上，接触元件8均构造为压缩翅片，它们与插接连接器1插接时包围接触针8’。

接触元件8在连接侧A上具有压接区域9。所接的电缆(未示出)的各个导线能够以公知方式连接至该压接区域。电缆(未示出)连接至配对插接连接器1’。配对插接连接器1’可以与插到电路板上的插接连接器1插接，从而将电缆的信号或电流传输到电路板上。

为了将配对插接连接器1’固定至插接连接器1，配对插接连接器1’在其窄面的两侧具有锁定元件10，该锁定元件在插接侧S上设有钩，该钩接合在为可逆地锁合而设的插接连接器1的底切(未示出)中。

尽管图中以组合方式示出本发明的各个方面或特征，但本领域技术人员将清楚理解所图示和所讨论的组合并非唯一可行的组合，除非另作说明。特别是不同实施例中相互对应的单元或特征整体可以互换。

附图标记列表

1 插接连接器

2 插接连接器模块

3 连接器

4 导引部

5 第一凹部

6 固定机构

7、7’ 第二凹部

8、8’ 接触元件/接触针

9 接触元件的压接区域

10 锁定元件

S 插接侧

A 连接侧

Claims (8)

1.一种用于安装和固定到电路板上的模块化插接连接器(1)，其中，所述插接连接器(1)能由多个单独的、不同的插接连接器模块(2，2’)组成，其特征在于，所述模块化插接连接器(1)具有至少一个连接器(3)并且所述插接连接器模块(2，2’)能借助所述至少一个连接器(3)连接；所述插接连接器模块(2，2’)分别具有导引部(4)；且所述至少一个连接器(3)具有对应于所述插接连接器模块(2，2’)的所述导引部(4)的第一凹部(5)，其中所述插接连接器模块(2，2’)均具有至少一个固定机构(6)以将所述模块化插接连接器固定在所述电路板上。

2.根据权利要求1所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述连接器(3)能安装在所述插接连接器模块(2，2’)上。

3.根据前述权利要求中任一项所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述连接器(3)由稳定材料制成。

4.根据权利要求1或2所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述连接器(3)的长度大于插接连接器模块(2，2’)的长度。

5.根据权利要求1或2所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述插接连接器模块(2，2’)分别具有两个导引部(4)，其中，一个导引部(4)布置于第一侧上，而一个导引部(4)布置于与所述第一侧相对而置的第二侧上。

6.根据权利要求1或2所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述至少一个固定机构(6)适合于锁定和/或螺接和/或焊接到穿孔的表面上。

7.根据权利要求1或2所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述插接连接器模块(2，2’)分别具有用于容纳接触元件的至少一个第二凹部(7)。

8.根据权利要求7所述的模块化插接连接器(1)，其特征在于，所述插接连接器模块(2，2’)分别具有至少一个接触元件，所述至少一个接触元件容纳在所述第二凹部(7)中并且适合于传输功率和/或信号和/或数据。

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