DE10006890A1 - Steckverbinder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen modular aufgebauten Steckverbinder mit zumindest einem Steckmodul, das in ein Gehäusemodul steckbar und im Gehäusemodul verrastbar ist, wobei das Steckmodul und das Gehäusemodul jeweils zur Aufnahme von Kontaktelementen ausgebildet sind, und wobei das Steckmodul an zumindest einer Außenseite eine Verriegelungsanordnung aufweist, mit der im Steckmodul und/oder im Gehäusemodul angeordnete Kontaktelemente verriegelbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen modular aufgebauten Steckverbinder.

Es ist das der Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), einen mo­ dular aufgebauten Steckverbinder zu schaffen, der möglichst einfach und zuverlässig zu handhaben ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß der Steckverbinder zumindest ein Steck­ modul aufweist, das in ein Gehäusemodul steckbar und im Gehäusemo­ dul verrastbar ist, wobei das Steckmodul und das Gehäusemodul jeweils zur Aufnahme von Kontaktelementen ausgebildet sind, und wobei das Steckmodul an zumindest einer Außenseite eine Verriegelungsanordnung aufweist, mit der im Steckmodul und/oder im Gehäusemodul angeordnete Kontaktelemente verriegelbar sind.

Erfindungsgemäß ist zur Verriegelung der Kontaktelemente kein separates Bauelement erforderlich, da die Verriegelung durch das Steckmodul selbst erfolgt. Hierdurch wird eine platzsparende und dennoch sichere Verriege­ lung der Kontaktelemente erzielt.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Verriegelungsan­ ordnung derart angeordnet, daß durch Einstecken des Steckmoduls nicht vollständig in einer Sollstellung befindliche Kontaktelemente des Gehäu­ semoduls in die Sollstellung schiebbar sind. Hierdurch wird eine besonders einfache Handhabung erzielt, ohne die Zuverlässigkeit des Steckver­ binders zu beeinträchtigen, denn beim Einstecken des Steckmoduls wird automatisch für den richtigen Sitz der Kontaktelemente im Gehäusemodul gesorgt.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zu­ mindest ein Abschnitt der Verriegelungsanordnung an wenigstens einer verschwenkbaren Klappe des Steckmoduls angeordnet. Die Bewegbarkeit der Klappe kann in vorteilhafter Weise für eine zusätzliche Verriegelungs­ funktion für Kontaktelemente des Steckmoduls genutzt werden.

Dabei ist es bevorzugt, wenn an der Klappe zumindest ein Abschnitt für Kontaktelemente des Gehäusemoduls und wenigstens ein Abschnitt für Kontaktelemente des Steckmoduls ausgebildet ist, wobei die beiden Ab­ schnitte in entgegengesetzte Richtungen von der Klappe abstehen. So kann beispielsweise ein nach außen abstehender Abschnitt zur Verriege­ lung von im Gehäusemodul angeordneten Kontaktelementen genutzt wer­ den, während bei nach oben geschwenkter Klappe in das Steckmodul einführbare Kontaktelemente bei nach unten geschwenkter Klappe durch einen in das Steckmodul hineinragenden Abschnitt verriegelt werden kön­ nen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäusemodul mit Codierabschnitten versehen, an denen zumindest ein Teil der Verriegelungsanordnung eines passenden Steckmoduls beim Ein­ stecken vorbeibewegbar ist und die das Einstecken eines falschen Steck­ moduls verhindern. Hierbei dient die Verriegelungsanordnung somit gleichzeitig als Codierung für das Steckmodul, wodurch auf einfache Weise ungewollte Kombinationen von Steckmodulen und Gehäusemodulen sicher verhindert werden.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Stecksystem aus paarweise zu einem erfindungsgemäßen Steckverbinder zusammensteckbaren Gehäusemodu­ len und Steckmodulen, wobei jedes Gehäusemodul mit Codierabschnitten versehen ist, an denen zumindest ein Teil der Verriegelungsanordnung ei­ nes passenden Steckmoduls beim Einstecken vorbeibewegbar ist und die das Einstecken eines falschen Steckmoduls verhindern.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind auch in den Unteran­ sprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1-3 perspektivische Ansichten eines Steckmoduls eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform der Er­ findung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines zu dem Steckmodul von Fig. 1-3 passenden Gehäusemoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 den aus dem Steckmodul von Fig. 1-3 und dem Ge­ häusemodul von Fig. 4 zusammengesetzten Steckver­ binder in einer perspektivischen Ansicht auf die Kon­ taktseite,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Steckverbinders von Fig. 5 auf dessen Rückseite, und

Fig. 7 einen Steckverbinder entsprechend Fig. 5 und Fig. 6 in einer geschnittenen Seitenansicht.

Das in Fig. 1-3 dargestellte Steckmodul 10 des erfindungsgemäßen Steckverbinders weist ein flaches quaderförmiges Gehäuse auf, in dem in zwei übereinanderliegenden Reihen eine Vielzahl von Aufnahmeräumen für nicht dargestellte Kontaktelemente vorgesehen sind. Fig. 1 zeigt die Kontaktseite 11 des Steckmoduls 10, in der Kontaktöffnungen 19 ausge­ bildet sind, über die elektrische und mechanische Verbindungen zu den im Steckmodul 10 angeordneten Kontaktelementen hergestellt werden können.

Das einstückig und aus Kunststoff hergestellte Steckmodul 10 ist an ge­ genüberliegenden Seiten jeweils mit einer Klappe 20 versehen, die im nach unten geschwenkten, geschlossenen Zustand einen vom hinteren Ende des Steckmoduls 10 ausgehenden Teil der jeweiligen Seitenwand bildet. Als Gelenk für die Klappen 20 ist jeweils ein Filmscharnier 28 vorgesehen.

Jede Klappe 20 ist mit einer Verriegelungsanordnung versehen, die im Be­ reich des Filmscharniers 28 nach außen abstehende Verriegelungsele­ mente 12 bzw. 14, von ihrer Innenseite abstehende Verriegelungselemente 24 sowie an ihrem freien Ende nach innen abstehende Verriegelungsele­ mente 22 umfaßt.

Die nach außen abstehenden Verriegelungselemente 12, 14 sind jeweils mit Abstand voneinander auf einer senkrecht zur Längsachse des Steck­ moduls 10 verlaufenden Geraden angeordnet. Die Verriegelungselemente 12, 14 der beiden Klappen 20 unterscheiden sich voneinander. Während bei der einen Klappe 20 jedes Verriegelungselement 14 einen eigenen Sockel aufweist, sind bei der gegenüberliegenden Klappe 20 die Verriege­ lungselemente 12 jeweils paarweise auf einem gemeinsamen Sockel ange­ ordnet. An ihrer von der Kontaktseite 11 abgewandten Seite sind die Ver­ riegelungselemente 12, 14 jeweils abgeschrägt.

Die Verriegelungselemente 12, 14 bilden somit jeweils eine kammartig ausgebildete Verriegelungsleiste, bei der die Verriegelungselemente 12, 14 senkrecht von der Außenseite der jeweiligen Klappe 20 abstehen.

Auf gleiche Weise bilden die von den Innenseiten der Klappen 20 abste­ henden Verriegelungselemente 24, auf die in Verbindung mit Fig. 7 näher eingegangen wird, jeweils eine kammartige Verriegelungsleiste.

Die mit schlitzartigen Durchbrüchen versehenen Verriegelungselemente 22 an den freien Enden der Klappen 20 dienen zum Verrasten der Klap­ pen 20 in der geschlossenen Stellung am Steckmodul 10. Außerdem sind, wie Fig. 2 zeigt, durch die Verriegelungselemente 22 einige der Zugangs­ öffnungen 18 zu den Aufnahmeräumen für die Kontaktelemente teilweise versperrt.

Erfindungsgemäß ist somit das Steckmodul 10 auf gegenüberliegenden Außenseiten jeweils mit einer verschwenkbaren Verriegelungsanordnung in Form einer verschiedene Verriegelungselemente tragenden Klappe 20 versehen.

Die sieben Aufnahmeräume für Kontaktelemente umfassende, in Fig. 1-3 obere Hälfte des Steckmoduls 10 ist breiter als die sechs Aufnahmeräume umfassende untere Hälfte. Im vorderen Bereich zwischen dem Filmschar­ nier 28 und der Kontaktseite 11 sind jeweils seitliche Aussparungen 16 vorgesehen, die zur Verrastung des Steckmoduls 10 in einem im folgenden näher beschriebenen Gehäusemodul dienen.

Das zylindrische Gehäusemodul 30 gemäß Fig. 4 weist einen zum Quer­ schnitt des Steckmoduls 10 komplementären Aufnahmeraum für das Steckmodul 10 auf. Fig. 4 zeigt eine Kontaktseite 31 des einstückig und aus Kunststoff hergestellten Gehäusemoduls 30, in der auf einer Seite des Aufnahmeraumes zwei Kontaktöffnungen 36 und auf der gegenüberlie­ genden Seite vier Kontaktöffnungen 38 ausgebildet sind, über die im Ge­ häusemodul 30 angeordnete, nicht dargestellte Kontaktelemente kontak­ tiert werden können.

Die Kontaktöffnungen 36, 38 auf beiden Seiten des Aufnahmeraumes für das Steckmodul 10 unterscheiden sich voneinander und sind an unter­ schiedlich ausgebildete Kontaktelemente angepaßt.

Auf beiden Seiten der Kontaktöffnungen 36 ist im Aufnahmeraum des Ge­ häusemoduls 30 jeweils ein Rastarm 34 vorgesehen, der zur Verrastung des Steckmoduls 10 im eingesteckten Zustand dient. Dies geht aus Fig. 5 hervor, die den erfindungsgemäßen Steckverbinder im zusammengesetzten Zustand, d. h. bei in das Gehäusemodul 30 eingestecktem Steckmodul 10 zeigt.

Die Kontaktseite des Steckverbinders wird zusammen von der Kontakt­ seite 11 des Steckmoduls 10 und der Kontaktseite 31 des Gehäusemoduls 30 gebildet. Das Einstecken des Steckmoduls 10 ist aufgrund seines un­ symmetrischen Querschnitts und des entsprechend ausgebildeten Auf­ nahmeraumes im Gehäusemodul 30 nur in einer Orientierung relativ zum Gehäusemodul 30 möglich.

Die Ansicht auf die Rückseite des zusammengesetzten Steckverbinders gemäß Fig. 6 zeigt die Verrastung der an den Klappen 20 ausgebildeten Verriegelungselemente 22 mittels Rastabschnitten 23 an der Rückseite des Steckmoduls 10. Außerdem ist zu erkennen, daß durch jedes Verrie­ gelungselement 22 zwei benachbarte Zugangsöffnungen 18 zu den Auf­ nahmeräumen des Steckmoduls 10 teilweise versperrt sind.

Die Zugangsöffnungen im Gehäusemodul 30 für die nicht dargestellten Kontaktelemente sind durch Abschnitte 32 auf der einen Seite und Ab­ schnitte 33 auf der anderen Seite des Aufnahmeraumes für das Steckmo­ dul 10 begrenzt. Diese Abschnitte 32, 33 sind in Abhängigkeit von der Verriegelungsanordnung eines passenden Steckmoduls 10 derart ausge­ führt, daß die von den Außenseiten der Klappen 20 abstehenden Verrie­ gelungselemente 12 bzw. 14 beim Einstecken des Steckmoduls 10 an den Abschnitten 32 bzw. 33 vorbeibewegt werden können. Außerdem werden die Verriegelungselemente 12 bzw. 14 beim Einstecken des Steckmoduls 10 durch diese Abschnitte 32, 33 im Gehäusemodul 30 geführt.

Die Abschnitte 32, 33 des Gehäusemoduls 30 dienen somit zum einen als Codierabschnitte, die dafür sorgen, daß nur Steckmodule 10 mit passen­ den Verriegelungselementen 12 bzw. 14 eingesteckt werden können, und zum anderen als Führungsmittel für ein definiertes Einführen des Steck­ moduls 10.

Bei dem erfindungsgemäßen Steckverbinder kann daher das Gehäusemo­ dul 30 als Schloß und das Steckmodul 10 als Schlüssel angesehen wer­ den, der durch unterschiedliche Ausbildung der Verriegelungselemente 12, 14 individualisiert werden kann.

Fig. 7 zeigt die Wirkungsweise der Verriegelungselemente 12, 14, 22, 24 des Steckmoduls 10. Im Unterschied zu Fig. 6 liegt bei der in Fig. 7 darge­ stellten Ausführungsform die Rückseite des Steckmoduls 10 tiefer im In­ neren des Gehäusemoduls 30.

Die auf gegenüberliegenden Seiten des eingesteckten Steckmoduls 20 im Gehäusemodul 30 aufgenommenen Kontaktelemente 40 sind in dem hier dargestellten Beispiel unterschiedlich ausgeführt, wobei die von den Klap­ pen 20 nach außen abstehenden Verriegelungselemente 12 bzw. 14 an die jeweiligen Kontaktelemente 40 angepaßt sind.

Die Kontaktelemente 40 sind vor dem Einstecken des Steckmoduls 10 be­ reits durch geeignete Mittel des Gehäusemoduls 30, die grundsätzlich be­ liebig ausgeführt sein können, in ihrer Sollstellung verriegelt. Die Verrie­ gelungselemente 12 bzw. 14 des Steckmoduls 10, die hinter die Kontakte­ lemente 40 greifen, bilden somit eine Zweitverriegelung.

Die von den Innenseiten der Klappen 20 abstehenden Verriegelungsele­ mente 24 ragen jeweils in einen Aufnahmeraum 50 für ein nicht darge­ stelltes Kontaktelement des Steckmoduls 10 hinein und sind so ausge­ führt, daß das betreffende Kontaktelement im Steckmodul 10 verriegelt wird.

Wenn die Kontaktelemente bereits durch grundsätzlich beliebig ausführ­ bare Mittel des Steckmoduls 10 in diesem erstverriegelt sind, dann wird nach dem Schließen der Klappen 20 durch die Verriegelungselemente 24 ebenfalls eine Zweitverriegelung bewirkt.

Zum Zusammensetzen des erfindungsgemäßen Steckverbinders werden zunächst bei aufgeschwenkten Klappen 20 die Kontaktelemente in die Aufnahmeräume 50 eingesetzt. Durch Schließen der Klappen 20 werden die Kontaktelemente dann mittels der nach innen ragenden Verriegelungs­ elemente 24 verriegelt bzw. zweitverriegelt und somit gegen ein Herauszie­ hen gesichert. Die Klappen 20 werden mittels der hinteren Verriegelungs­ elemente 22 am Steckmodul 10 verrastet und somit sicher in der ge­ schlossenen Stellung gehalten.

Sobald die Kontaktelemente 40 des Gehäusemoduls 30 in die entspre­ chenden Aufnahmeräume eingesetzt sind, wird das Steckmodul 10 in Ein­ steckrichtung S in das Gehäusemodul 30 eingeführt, bis es durch Zu­ sammenwirken der Rastarme 34 des Gehäusemoduls 30 und der am Steckmodul 10 ausgebildeten Aussparungen 16 (vgl. Fig. 5) in seine End­ stellung einrastet.

Durch die Verriegelungselemente 12, 14, 22, 24 sind sowohl die Kontakt­ elemente 40 des Gehäusemoduls 30 als auch die Kontaktelemente des Steckmoduls 10 in ihrer Sollstellung zweitverriegelt bzw. gesichert.

Kontaktelemente 40 des Gehäusemoduls 30, die sich vor dem Einstecken des Steckmoduls 10 noch nicht vollständig in ihrer Sollstellung befinden, werden beim Einführen des Steckmoduls 10 automatisch durch die Ver­ riegelungselemente 12, 14 nach vorn in ihre jeweilige Sollstellung ge­ drückt.

Durch die Erfindung wird somit ein einfach handhabbares Stecksystem von hoher Zuverlässigkeit geschaffen, bei dem Codierabschnitte 32, 33 des Gehäusemoduls 30 gewährleisten, daß nur passende Steckmodule 10 in ein betreffendes Gehäusemodul 30 eingeführt werden können, und au­ ßerdem sichergestellt ist, daß sich im zusammengesetzten Zustand des Steckverbinders alle Kontaktelemente 40 in ihrer Sollstellung befinden und gegen ein Herausziehen gesichert sind.

Bezugszeichenliste

10

Steckmodul

11

Kontaktseite

12

Verriegelungselement

14

Verriegelungselement

16

Aussparung

18

Zugangsöffnung

19

Kontaktöffnungen

20

Klappe

22

Verriegelungselement

23

Rastabschnitt

24

Verriegelungselement

28

Filmscharnier

30

Gehäusemodul

31

Kontaktseite

32

Codierabschnitt

33

Codierabschnitt

34

Rastarm

36

Kontaktöffnung

38

Kontaktöffnung

40

Kontaktelement

50

Aufnahmeraum
S Einsteckrichtung

Claims (15)

1. Modular aufgebauter Steckverbinder mit zumindest einem Steck­ modul (10), das in ein Gehäusemodul (30) steckbar und im Gehäu­ semodul (30) verrastbar ist, wobei das Steckmodul (10) und das Ge­ häusemodul (30) jeweils zur Aufnahme von Kontaktelementen (40) ausgebildet sind, und wobei das Steckmodul (10) an zumindest ei­ ner Außenseite eine Verriegelungsanordnung (12, 14, 22, 24) auf­ weist, mit der im Steckmodul (10) und/oder im Gehäusemodul (30) angeordnete Kontaktelemente (40) verriegelbar sind.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsanordnung (12, 14) derart angeordnet ist, daß durch Einstecken des Steckmoduls (10) nicht vollständig in einer Sollstellung befindliche Kontaktelemente (40) des Gehäusemoduls (30) in die Sollstellung schiebbar sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsanordnung (12, 14, 22, 24) zumindest für eini­ ge Kontaktelemente, insbesondere für Kontaktelemente (40) des Ge­ häusemoduls (30), als Zweitverriegelung wirksam ist.

4. Steckverbinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsanordnung (12, 14, 22, 24) einstückig mit dem Steckmodul (10) ausgebildet ist.

5. Steckverbinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der Verriegelungsanordnung (12, 14, 22, 24) als etwa senkrecht zur Einsteckrichtung (S) des Steckmo­ duls (10) verlaufende Verriegelungsleiste ausgebildet ist.

6. Steckverbinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt der Verriegelungsanordnung mehrere mit Abstand voneinander längs einer Geraden angeordnete Verrie­ gelungselemente (12, 14, 22, 24) umfaßt.

7. Steckverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Verriegelungselemente (12, 14) für Kontaktelemente (40) des Gehäusemoduls (30) wie Zinken eines Kamms vom Steck­ modul (10) abstehen.

8. Steckverbinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Abschnitt (12, 14, 22, 24) der Verriegelungsan­ ordnung an wenigstens einer verschwenkbaren Klappe (20) des Steckmoduls (10) angeordnet ist.

9. Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klappe (20) zumindest ein Abschnitt (12, 14) für Kon­ taktelemente des Gehäusemoduls (30) und wenigstens ein Abschnitt (22, 24) für Kontaktelemente des Steckmoduls (10) ausgebildet ist, wobei bevorzugt die beiden Abschnitte (12, 14, 22, 24) etwa in ent­ gegengesetzte Richtungen von der Klappe (20) abstehen.

10. Steckverbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (20) zumindest einen Teil einer Seitenwand des Steckmoduls (10) bildet.

11. Steckverbinder nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (20) über zumindest ein Filmscharnier (28) schwenkbar gelagert ist.

12. Steckverbinder nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckmodul (10) an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Klappe (20) aufweist.

13. Steckverbinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest für Kontaktelemente (40) des Gehäusemoduls (30) vorgesehene, an gegenüberliegenden Seiten des Steckmoduls (10) angeordnete Abschnitte (12, 14) der Verriegelungsanordnung sich voneinander unterscheiden.

14. Steckverbinder nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäusemodul (30) mit Codierabschnitten (32, 33) verse­ hen ist, an denen zumindest ein Teil der Verriegelungsanordnung (12, 14) eines passenden Steckmoduls (10) beim Einstecken vorbei­ bewegbar ist und die das Einstecken eines falschen Steckmoduls verhindern.

15. Stecksystem aus paarweise zu einem Steckverbinder nach zumin­ dest einem der vorhergehenden Ansprüche zusammensteckbaren Gehäusemodulen (30) und Steckmodulen (10), wobei jedes Gehäu­ semodul (30) mit Codierabschnitten (32, 33) versehen ist, an denen zumindest ein Teil der Verriegelungsanordnung (12, 14) eines passenden Steckmoduls (10) beim Einstecken vorbeibewegbar ist und die das Einstecken eines falschen Steckmoduls verhindern.