DE102014108847A1

DE102014108847A1 - Steckverbindermodul

Info

Publication number: DE102014108847A1
Application number: DE102014108847.6A
Authority: DE
Inventors: Heiko Meier; Uwe Sundermeier; Svea Meier
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2015-12-31
Anticipated expiration: 2034-06-26
Also published as: CA2917975A1; EP3014707B1; HUE037081T2; DK3014707T3; JP2016528689A; CN105637711B; WO2015197052A1; RU2627500C1; US9793638B2; CN105637711A; EP3014707B2; NO2780523T3; JP6081023B2; ES2646543T3; DE202015009753U1; US20170117655A1; EP3014707A1; DE102014108847B4; PL3014707T3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steckverbindermodul (1) zum Einsatz in einem Halterahmen (8) eines modularen Steckverbinders. Dabei ist das Steckverbindermodul (1) zur elektrischen Kontaktierung mit dem Halterahmen (8) vorgesehen. Ein das Steckverbindermodul (1) bildende Gehäuse ist dabei metallisch ausgebildet und kann über eine erste Art Befestigungsmittel (5) und eine zweite Art Befestigungsmittel (7) mit dem Halterahmen (8) mechanisch und elektrisch leitend verbunden werden.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindermodul nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige Steckverbindermodule werden benötigt um modulare Steckverbinder aufzubauen. Dabei werden mehrere, gleich- oder verschiedenartige, Steckverbindermodule zu einem Steckverbinder vereinigt. Der Steckverbinder kann so mit einem hohen Grad an Flexibilität zusammengestellt und konfiguriert werden.
Steckverbindermodule werden dabei entweder direkt in ein Steckverbindergehäuse eingesetzt oder zuerst in einem sogenannten Modularrahmen eingesetzt und fixiert. Der Modularrahmen wird dann mit den drin aufgenommenen Steckverbindermodulen in das Steckverbindergehäuse montiert.
Steckverbindermodule für modulare Steckverbinder sind in einer Vielzahl aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Sie variieren in Ihrer Größe, Anzahl von aufgenommenen Kontaktmitteln, Dimensionierung der Kontaktmittel und Art der Kontaktmittel. Je nach Ausgestaltung des Steckverbindermoduls sind dieses für die Übertragung von zum Beispiele Signalen und Strömen digitaler, analoger, elektrischer, pneumatischer, optischer oder hydraulischer Art einsetzbar.
Stand der Technik
Die DE 296 01 998 U1 zeigt einen modularen Steckverbinder mit metallischem Halterahmen und mehreren Einzelmodulen, in welchen Kontaktelemente aufgenommen sind. Der Halterahmen ist auf einer Seite mit einem Masseanschluß versehen, welcher mittels eines metallischen, kammartigen Verbindungsbügel mit Kontaktelementen in den Einzelmodulen verbunden ist. So wird eine elektrische Verbindung der Massekontakte von Einzelmodulen mit dem Halterahmen ermöglicht.
Aus der EP 0 860 906 B1 ist ein Halterahmen zur Halterung von Steckverbindermodulen und zum Einbau in Steckverbindergehäuse bzw. zum Anschrauben an Wandflächen bekannt, wobei die Steckverbindermodule in den Halterahmen eingesetzt sind und Halterungsmittel an den Steckverbindermodulen mit an gegenüberliegenden Wandteilen (Seitenteilen) des Halterahmens vorgesehenen Ausnehmungen zusammenwirken. Die Ausnehmungen sind als allseitig geschlossene Öffnungen in den Seitenteilen des Halterahmens ausgebildet und der Halterahmen besteht aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Hälften.
Nachteilig wirkt sich bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen zu modularen Steckverbindern aus, dass eine Kontaktierung und Übertragung einer elektrischen Masse nur in einem querschnittsmäßig limitierten Maße möglich ist.
Die an den Halterahmen vorgesehenen Befestigungen für einen Masseanschluss sind Bauartbedingt meist nur für einen Leiterquerschnitt von bis zu 10 mm² Quadrat ausgelegt. Auch die Nutzung von Masse-Kontaktelementen in Steckverbindermodulen ist durch den Anschluss an den Masseanschluss am Halterahmen reglementiert. Eine sichere, elektrische Verbindung des Massekontakts mit dem Halterahmen ist nicht möglich.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steckverbindermodul so auszubilden, dass eine elektrische Kontaktierung des elektrischen Kontaktelements mit einem Halterahmen, in welchen das Steckverbindermodul eingesetzt wird, auch bei sehr großen Leiterquerschnitten sichergestellt ist. Dabei soll die Nutzung von bekannten Halterahmen, die für solch große Leiterquerschnitte nicht ausgelegt sind, weiterhin gegeben sein.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein elektrisches Steckverbindermodul zum Einsatz in einem metallischen Halterahmen. Das Steckverbindermodul besteht dabei aus einem Gehäuse und zumindest einem, in dem Gehäuse aufgenommenem, elektrischem Kontaktelement.
Das Gehäuse bildet eine Steckseite zur Kontaktierung eines komplementären Steckverbindermoduls, eine Anschlussseite zum Anschluss eines elektrischen Leiters an das Kontaktelement und zwei Befestigungsseiten an welchen das Steckverbindermodul mit in dem Halterahmen befestigt werden kann. Dazu sind an den Befestigungsseiten zweckmäßig Befestigungsmittel vorgesehen, welche mit am Halterahmen korrespondierenden Befestigungsmitteln zusammenwirken.
Das elektrische Kontaktelement ist so im Gehäuse angeordnet, dass es mit einem Anschlussende in die Anschlussseite des Steckverbindermoduls reicht und mit einem Steckende in die Steckseite des Steckverbindermoduls. So ist der Anschluss eines elektrischen Leiters an dem Anschlussende des elektrischen Kontaktelements an der Anschlussseite des Steckverbindermoduls möglich und die Kontaktierung eines korrespondierenden Steckverbindermoduls über die Steckseite.
Um eine sichere elektrische Kontaktierung der Masse zwischen Kontaktelement und Halterahmen zu gewähren besteht das Gehäuse erfindungsgemäß aus einem elektrisch leitenden Material. Durch den direkten Kontakt des Kontaktelements mit dem Gehäuse kann der Masse so über das Gehäuse an einen Halterahmen weitergegeben werden. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Gehäuse aus Metall.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind an zumindest einer der Befestigungsseiten des Gehäuses zwei Arten von Befestigungsmitteln vorgesehen. Ein Befestigungsmittel erster Art und ein Befestigungsmittel zweiter Art. Dabei sind die Befestigungsmittel erster und zweiter Art örtlich variabel zueinander angeordnet.
D.h. dass das Befestigungsmittel erster Art starr am Gehäuse vorgesehen ist, während das Befestigungsmittel zweiter Art beweglich am Gehäuse vorgesehen ist und durch z.B. eine Schraube am Gehäuse fixierbar ist. Dadurch wird ermöglicht, Bauteile zwischen den Befestigungsmittels einzuklemmen. So kann der Halterahmen, in welchen das Steckverbindermodul eingesetzt ist, zwischen den Befestigungsmitteln erster und zweiter Art mechanisch fixiert werden. Eine sichere elektrische Kontaktierung kann so gewährleistet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gehäuse zweiteilig, aus zwei Gehäuseteilen ausgeführt. Durch die zweiteilige Gestaltung des Gehäuses kann eine einfachere Montage des Kontaktelements in das Gehäuse ermöglicht werden. Zudem wird durch ein zweiteiliges Gehäuse ein Einklemmen des Kontaktelements im Gehäuse möglich. Dies erhöht die Kontaktsicherheit zwischen dem Kontaktelement und dem Gehäuse im Vergleich zu Kontaktelementen die sonst nur im Gehäuse eingerastet werden.
In einer besonders vorteilhalfen Ausführungsform sind die Gehäuseteile hermaphroditisch ausgeführt. Dadurch kann vorteilhaft aus zwei identischen Gehäuseteilen ein Gehäuse zusammengesetzt werden. Dies spart Lagerhaltung- und Produktionskosten.
Um eine besonders gute, elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Steckverbindermodul und dem Halterahmen zu gewährleisten sieht eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform vor, alle Bestandteile des Steckverbindermoduls aus einem leitfähigen Material, vorzugsweise Metall, herzustellen. Durch die Verwendung von metallischen Verbindungsbauteilen wie Schrauben, Nieten oder Unterlegschreiben wird eine möglichst hohe elektrische Leitfähigkeit ermöglicht.
In einer weiteren Ausführungsform sind am Steckverbindermodul Kodierungselemente vorgesehen, welche zur Vermeidung von Fehlsteckungen dienen. Diese Kodierungselemente können bereits bekannte, bei anderen Steckverbindern verwendete, aus Kunststoff besehende Teile sein, die auch an der vorliegenden Art von Steckverbindermodul genutzt werden.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Steckverbindermodul in frontaler Ansicht,
2 ein Steckverbindermodul in seitlicher Ansicht,
3 ein Steckverbindermodul in Draufsicht,
4 ein Steckverbindermodul in einer weiteren Ansicht,
5 ein Steckverbindermodul in räumlicher Darstellung, und
6 zwei Steckverbindermodule in einem Halterahmen.
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.
Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes, elektrisches Steckverbindermodul 1 in frontaler Ansicht. Das Steckverbindermodul 1 wird aus einem Gehäuse 2 und einem, in dem Gehäuse 2 aufgenommenen Kontaktelement 3 gebildet. Dabei weist das Gehäuse 2 zwei, hier hintereinander liegenden Gehäuseteilen 24 auf. Die Gehäuseteile 24 sind mit zwei, jeweils von einer Seite eingeschraubten Schrauben 62 mechanisch miteinander verbunden.
In der 1 oben dargestellt bildet das Steckverbindermodul 1 eine Anschlussseite 22. Dieser gegenüber bildet das Steckverbindermodul 1 eine hier unten dargestellte Steckseite 21. Die Steckseite 21 ist zur Kontaktierung mit einem korrespondierenden Steckverbindermodul vorgesehen. Das Kontaktelement 3 ragt in die Steckseite 21 und bildet dort ein Steckende 31.
An der Anschlussseite 22 kann ein anzuschließendes Kabel in das Steckverbindermodul 1 eingeführt und mit einem hier vorgesehenen Anschlussende 32 des elektrischen Kontaktelements 3 verbunden werden.
Seitlich am Steckverbindermodul 1 befinden sich zwei Befestigungsseiten 23. Diese dienen zur Befestigung des Steckverbindermoduls 1 in einem Halterahmen 8. Dazu sind an den Befestigungsseiten 23 zwei Arten von Befestigungsmitteln vorgesehen. Befestigungsmittel erster Art 5, die starr am Gehäuse 2 befestigt sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsmittel erster Art 5 einteilig in die Gehäuseteile 24 integriert.
Darüber sind Befestigungsmittel zweiter Art 7 angeordnet, welche mittels Schrauben 61 mit dem Gehäuse 2 verbunden sind. Dadurch, dass die Befestigungsmittel zweiter Art 7 beweglich am Steckverbindermodul 1 angebracht sind, die Befestigungsmittel erster Art 5 jedoch nicht, kann eine Bewegung der Befestigungsmittel erster Art 5 und der Befestigungsmittel zweiter Art 7 relativ zueinander aufgeführt werden. Diese Bewegung ermöglicht ein Verklemmen von Bauteilen zwischen den Befestigungsmitteln erster und zweiter Art 5/7.
In der 2 ist ein Steckverbindermodul 1 aus seitlicher Ansicht mit Blick auf die Befestigungsseite 23 dargestellt. Erkennbar sind hier die zwei Gehäuseteile 24 die das Gehäuse 2 bilden. Auch das Befestigungsmittel erster Art 5 ist zweigeteilt. Jeweils eine Hälfte ist an einem Gehäuseteil 24 angeformt.
Das Befestigungsmittel zweiter Art 7 hingegen ist an nur einem Gehäuseteil 24 befestigt. Dafür ist im Gehäuseteil 24 ein Gewinde vorgesehen, in welches die Schraube 61 eingeschraubt ist und so das Befestigungsmittel zweiter Art 7 fixiert. Zur Sicherung von Befestigungsmittel zweiter Art 7 und Schraube 61 ist hier zudem ein Sicherungsring zwischen Schraubenkopf und Befestigungsmittel zweiter Art 7 vorgesehen.
3 und 4 zeigen jeweils eine weitere Ansicht eines Steckverbindermoduls 1, aus einer Draufsicht auf die Anschlussseite 22 in 3 und mit Sicht auf die Steckseite 21 in 4. Dabei ist in der 3 das Kontaktelement 3 mit Blick auf einen Anschlussbereich 32 erkennbar. Dieses ist über die Anschlussseite 22 des Steckverbindermoduls 1 zugänglich und kann so mit einem anzuschließenden elektrischen Kabel verbunden werden. In der 4 ist ein Steckbereich 31 des Kontaktelements 3 erkennbar, welcher zur elektrischen Kontaktierung eines korrespondierenden Steckverbindermoduls 1 vorgesehen ist.
Das Steckverbindermodul 1 aus den 1 bis 4 ist in der 5 noch in einer räumlichen Ansicht dargestellt.
Die 6 zeigt zwei korrespondierende Steckverbindermodule 1, 1‘ nach den 1 bis 5, welche jeweils in einem Halterahmen 8, 8‘ aufgenommen sind. Dabei sind die Halterahmen 8, 8‘ und die Steckverbindermodule 1, 1‘ miteinander verbunden.
Erkennbar sind die Befestigungsmittel erster Art 5 der Steckverbindermodule 1, welche in Aussparungen der Halterahmen 8, 8‘ formschlüssig eingreifen. Die Befestigungsmittel zweiter Art 7 sind zudem an die Steckverbindermodule 1, 1‘ geschraubt und klemmen so einen Bereich der Halterahmen 8, 8‘ zwischen den Befestigungsmitteln erster und zweiter Art 5, 7. Eine sichere, mechanische Fixierung der Steckverbindermodule 1, 1‘ an den Halterahmen 8, 8‘ ist so gewährleistet. Eine sichere und dauerhafte, elektrische Verbindung kann so sichergestellt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 29601998 U1 [0005]
EP 0860906 B1 [0006]

Claims

Elektrisches Steckverbindermodul (1), bestehend aus einem Gehäuse (2) und zumindest einem elektrischen Kontaktelement (3), wobei das Gehäuse (2) eine Steckseite (21), eine Anschlussseite (22) und zwei Befestigungsseiten (23) bildet, wobei die Befestigungsseiten (23) jeweils zumindest ein Befestigungsmittel aufweisen, wobei das Kontaktelement (3) in dem einem Gehäuse (2) aufgenommen ist, und wobei das Kontaktelement (3) von der Steckseite (21) und der Anschlussseite (22) zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und elektrisch leitend mit dem Kontaktelement (3) in Kontakt steht.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Befestigungsseiten (23) ein Befestigungsmittel erster Art (5) und ein Befestigungsmittel zweiter Art (7) aufweist.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel erster Art (5) und Befestigungsmittel zweiter Art (7) an der zumindest einen Befestigungsseite (23) zueinander beweglich vorgesehen sind.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel erster Art (5) starr am Gehäuse (2) vorgesehen sind und die Befestigungsmittel zweiter Art (7) beweglich am Gehäuse (2) vorgesehen sind.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel zweiter Art (7) jeweils mittels zumindest einer Schraube (6) am Gehäuse (2) fixierbar sind.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus zumindest zwei Gehäuseteilen (24) gebildet ist.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die zwei, das Gehäuse (2) bildenden Gehäuseteile (24) hermaphroditisch sind.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus Metall besteht.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass alle Teile des elektrischen Steckverbindermoduls (1) elektrisch leitfähig sind.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass alle Teile des elektrischen Steckverbindermoduls (1) aus Metall bestehen.
Elektrisches Steckverbindermodul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am elektrischen Steckverbindermodul (1) Kodierungselemente aus elektrisch nicht leitfähigem Material vorgesehen sind.