DE102019115177A1

DE102019115177A1 - Modularer Leiterkartensteckverbinder

Info

Publication number: DE102019115177A1
Application number: DE102019115177.5A
Authority: DE
Inventors: Sergej Zier
Original assignee: Harting Electric GmbH and Co KG
Current assignee: Harting Electric Stiftung and Co KG
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2020-12-10
Also published as: KR20220008377A; WO2020244706A1; US20220224042A1; EP3981046A1; CN113906636A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen modularen Leiterkartensteckverbinder (1), wobei der Leiterkartensteckverbinder (1) zumindest ein erstes Gehäuseteil (2) und ein zweites Gehäuseteil (3) aufweist, die zu einem Steckverbindergehäuse zusammenfügbar sind und wobei der Leiterkartensteckverbinder (1) zumindest zwei gleichartige und/oder unterschiedliche Steckverbindermodule (4, 4') aufweist, wobei die Steckverbindermodule (4, 4') durch die zusammengefügten Gehäuseteile (2, 3) steckbar im Steckverbindergehäuse gehalten sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einem modularen Leiterkartensteckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.
Derartige Steckverbinder sind dafür vorgesehen eine strom- und/oder datentechnische Verbindung zu einer Leiterkarte herzustellen. Leiterkartensteckverbinder werden mit auf einer Leiterkarte angeordneten Steckverbindern gesteckt.
Stand der Technik
Die DE 10 2017 119 287 A1 zeigt einen modularen Steckverbinder, zur Montage auf einer Leiterkarte. Der Steckverbinder ist aus mehreren Steckverbindermodulen zusammensetzbar, wobei jedes Steckverbindermodul aus mindestens einem Gehäuse besteht. Die Steckverbindermodule weisen eine Steckseite und eine Anschlussseite auf, wobei die Anschlussseite in der Regel auf die Leiterkarte montierbar ist. Die Steckseite dient zur elektrischen Verbindung mit einem passenden Leiterkartensteckverbinder. In der Regel werden die Kontaktelemente der Steckverbindermodule mit Leiterbahnen einer Leiterkarte verlötet. Die modulare Bauweise des Steckverbinders ermöglicht eine günstige Herstellung bei vergleichsweise kleinen Stückzahlen.
Aus der EP 1 353 412 B1 ist ein modular aufgebauter, schwerer Steckverbinder bekannt. Bei diesem sind in einem aus zwei Hälften bestehenden, aufklappbaren Halterahmen unterschiedliche, auswechselbare Steckverbindermodule einsetzbar. Der bestückte Halterahmen ist wiederum in ein metallisches Gehäuse einsetzbar. Die Modularität ist bekanntermaßen ein großer Vorteil bei einem solchen Steckverbinder. Ein derartiger Steckverbinder ist für die Kontaktierung eines auf einer Leiterkarte montierten (aufgelöteten) Steckverbinders jedoch nicht geeignet, da er zu klobig und auch zu schwer ausgeführt ist.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin einem modularen Leiterkartensteckverbinder zu generieren, der flexibel einsetzbar ist und für eine Leiterkartensteckverbindung geeignet ist. Gleichzeitig soll der Leiterkartensteckverbinder preisgünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße modulare Leiterkartensteckverbinder besteht zumindest aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil. Die Gehäuseteile sind zu einem Steckverbindergehäuse zusammenfügbar. Die Gehäuseteile können über eine Rastverbindung und/oder über eine Schraubverbindung miteinander reversibel fixiert werden.
Der dieser Erfindung zu Grunde liegende Leiterkartensteckverbinder ist ein modular aufgebauter Steckverbinder. Das heißt, der Steckverbinder setzt sich aus mehreren, gleichen oder auch unterschiedlichen Steckverbindermodulen zusammen. Diese bestehen aus einem Modulgehäuse in welches ein gewünschtes Kontaktelement einsetzbar ist. Die Art der Kontaktelemente richtet sich dabei nach dem Einsatzgebiet des Steckverbindermoduls beziehungsweise des Steckverbinders. Der Leiterkartensteckverbinder weist zumindest zwei Steckverbindermodule auf. Die Steckverbindermodule sind steckbar zu den Steckverbindermodulen der DE 10 2017 119 287 A1 aufgebaut. Dadurch entsteht ein großer Kostenvorteil.
Die Steckverbindermodule werden durch die zusammengefügten bzw. miteinander fixierten Gehäuseteile steckbar im Steckverbindergehäuse gehalten. Mit steckbar ist gemeint, dass die Steckverbindermodule derart fest bzw. stabil im Steckverbindergehäuse gehalten sind, dass sie mit einem entsprechenden Gegensteckverbinder(modul) gesteckt werden können.
Vorzugsweise sind die Steckverbindermodule im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet. Die Steckverbindermodule weisen eine Steckseite auf, die zum Gegensteckverbinder gerichtet ist. Die Anschlussseite der Steckverbindermodule ist gegenüberliegend angeordnet. Hier werden die einzelnen Leiter eines angeschlossenen Kabels an die Kontaktelemente der Steckverbindermodule angeschlossen. An zwei gegenüberliegenden Flächen weisen die Steckverbindermodule jeweils zumindest eine Nut auf. Die Nut oder die Nuten sind jeweils an einer Fläche angeordnet, die senkrecht zur Steckseite ausgerichtet ist.
Vorteilhafterweise weisen die Gehäuseteile steckseitig jeweils einen durchlaufenden und/oder segmentierten Steg auf. Wenn die Gehäuseteile in einem Spritzgussprozess gefertigt werden, kann ein solcher Steg im Fertigungsprozess direkt mit vorgesehen werden.
Die oben erwähnten Nuten und Stege bilden das Verriegelungssystem für die Steckverbindermodule im Leiterkartensteckverbinder. Die Stege der Gehäuseteile greifen jeweils in die zumindest eine Nut der jeweiligen Steckverbindermodule ein. Durch die Fixierung der Gehäuseteile miteinander sind die Steckverbindermodule im Leiterkartensteckverbinder reversibel fixiert bzw. gehalten.
Vorzugsweise weist der Leiterkartensteckverbinder an seinen Schmalseiten Fixierarme auf. Mit diesen Fixierarmen kann der Leiterkartensteckverbinder an einen auf einer Leiterkarte angeordneten Gegensteckverbinder reversibel fixiert werden, so dass die Steckverbindung nicht versehentlich getrennt werden kann.
Es ist vorteilhaft, wenn die Fixierarme steckseitig orthogonal zur Steckrichtung bewegbar sind. Die Fixierarme sind länglich ausgestaltet und erstrecken sich über die Schmalseiten des Leiterkartensteckverbinders.
Etwa mittig sind die Fixierarme am Steckverbindergehäuse bzw. am Gehäuseteil federnd angeformt bzw. gelagert. Anschlussseitig weisen die Fixierarme jeweils eine Druckplatte auf, die zueinander pressbar sind. Dabei bewegen sich die Fixierarme steckseitig auseinander, so dass der Leiterkartensteckverbinder von seinem Gegensteckverbinder getrennt werden kann. Beim Steckvorgang gleiten die Fixierarme automatisch über den Gegensteckverbinder. Aber auch beim Steckvorgang kann ein vorheriges Drücken, der oben beschriebenen Druckplatten vorteilhaft sein.
Vorteilhafterweise sind die Fixierarme nur an einem Gehäuseteil angeformt. Das zweite Gehäuseteil kann dann ohne Fixierarme ausgeführt sein. Eine derartige Konstellation hat fertigungstechnische Vorteile.
In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung bestehen die Gehäuseteile jeweils aus Kunststoff. Eine solche Variante ist nicht nur preisgünstig herstellbar, sondern ermöglicht gleichzeitig die Anformung der beweglichen Fixierarme beim Spritzgussherstellungsverfahren der Gehäuseteile.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leiterkartensteckverbinders,
2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Gehäuseteils des Leiterkartensteckverbinders,
3 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Gehäuseteils des Leiterkartensteckverbinders,
4 eine perspektivische Darstellung eines ersten Gehäuseteils einer zweiten Ausführungsform eines Leiterkartensteckverbinders,
5 ein vergrößerter perspektivischer Ausschnitt des ersten Gehäuseteils im Fixierbereich für die Steckverbindermodule und
6 ein vergrößerter perspektivischer Ausschnitt des zweiten Gehäuseteils im Fixierbereich für die Steckverbindermodule.

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 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leiterkartensteckverbinders 1. Der Leiterkartensteckverbinder 1 weist ein erstes Gehäuseteil 2, 2' auf, welches perspektivisch in den 2 und 4 dargestellt ist. Die in den 2 und 4 gezeigten ersten Gehäuseteilen 2, 2' bilden die Grundlage für verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Leiterkartensteckverbinders 1. Die Ausführungsformen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anzahl der darin unterbringbaren Steckverbindermodule 4, 4' und damit in ihrer Steckbreite.
Die Steckverbindermodule 4, 4' sind im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet. Die Steckverbindermodule 4, 4' weisen eine Steckseite S und eine Anschlussseite A auf. Mit der Steckseite S werden die Kontaktelemente 7, 7' der Steckverbindermodule 4, 4' in Steckkontakt mit Kontaktelementen eines Gegensteckverbinders (nicht zu sehen) gebracht. Auf der Anschlussseite A werden die Kontaktelemente 7, 7' jeweils mit einem Leiter eines angeschlossenen Kabels (nicht gezeigt) verbunden. Die Steckverbindermodule 5 weisen auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils zwei Nuten 5, 6 auf.
In 5 ist der Steckbereich des ersten Gehäuseteils 2, 2' ausschnittweise dargestellt. Steckseitig weist das erste Gehäuseteil 2, 2' eine Auflagefläche 8 auf, auf welcher die Steckverbindermodule 4, 4' nebeneinander platzierbar sind. Am Rand der Auflagefläche 8 ist ein segmentierter Steg 9 angeordnet. Der segmentierte Steg 9 greift in die hintere Nut 5 des Steckverbindermoduls 4, 4' ein.
In 6 ist der Steckbereich des zweiten Gehäuseteils 3 ausschnittweise dargestellt. Steckseitig weist das zweite Gehäuseteil 3 eine Auflagefläche 8' auf, welche im zusammengebauten Zustand gegen die aneinandergereihten Steckverbindermodule 4, 4' gepresst ist. Der durchlaufende Steg 9' greift dabei in die vordere Nut 6 der Steckverbindermodule 4, 4' ein.
Der Leiterkartensteckverbinder 1 weist an seinen Schmalseiten jeweils einen Fixierarm 10 auf. Die Fixierarme 10 erstrecken sich steckseitig über das Steckverbindergehäuse hinaus und weisen dort endseitig Fixierhaken 13, zur reversiblen Befestigung an einem Gegensteckverbinder (nicht gezeigt) auf. Die Fixierarme 10 sind etwa mittig am zweiten Gehäuseteil 3 angeformt und über die Anformung federnd am Steckverbindergehäuse angebracht bzw. gelagert. Anschlussseitig weisen die Fixierarme 10 jeweils eine Druckplatte 11 auf. Die Druckplatte 11 ist gegen eine Anschlagfläche 12 pressbar. Dadurch weiten sich die Fixierarme 10 steckseitig auf und die Fixierhaken bewegen sich aus den Wirkbereich des Gegensteckverbinders (nicht gezeigt), so dass die Steckverbindung zwischen Leiterkartensteckverbinder 1 und Gegensteckverbinder gelöst werden kann.
Steckseitig weist der Leiterkartensteckverbinder 1 in Steckrichtung weisende Führungsstege 14 auf. Dadurch wird eine passgenaue Ausrichtung des Leiterkartensteckverbinders 1 zum Gegensteckverbinder, während des Steckvorgangs, gewährleistet.
Der Leiterkartensteckverbinder 1 kann, wie folgt, mit unterschiedlichen und/oder gleichartigen Steckverbindermodulen 4, 4' bestückt werden: Zunächst werden die Steckverbindermodule 4, 4' nacheinander und nebeneinander auf der Auflagenfläche 8 des ersten Gehäuseteils 2 aufgereiht. Dabei wird die hintere Nut 5 zunächst auf den segmentierten Steg 9 schräg aufgesetzt und anschließend das jeweilige Steckverbindermodul 4, 4' auf die Auflagefläche 8 gedrückt. Dieser Vorgang wird wiederholt bis sich die benötigte Anzahl an Steckverbindermodulen 4, 4' im ersten Gehäuseteil 2 befindet.
Anschließend wird der durchlaufende Steg 9' des zweiten Gehäuseteils 3 in die vordere Nut 6 der aneinandergereihten Steckverbindermodule 4, 4' geführt. Dann wird das zweite Gehäuseteil 3 auf das erste Gehäuseteil gepresst. Die beiden Gehäuseteile 2, 3 können über Schraub- und Gewindeöffnungen 15, 16 miteinander fixiert werden, wodurch gleichzeitig auch die Steckverbindermodule 4, 4' im Leiterkartensteckverbinder 1 fixiert werden.
Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste

1: Leiterkartensteckverbinder
2: Erstes Gehäuseteil
3: Zweites Gehäuseteil
4: Steckverbindermodul
5: Hintere Nut
6: Vordere Nut
7: Kontaktelement
8: Auflagefläche
9: Steg
10: Fixierarme
11: Druckplatte
12: Anschlagfläche
13: Fixierhaken
14: Führungsstege
15: Schrauböffnung
16: Gewindeöffnung
S: Steckseite
A: Anschlussseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017119287 A1 [0003, 0009]
EP 1353412 B1 [0004]

Claims

Modularer Leiterkartensteckverbinder (1), wobei der Leiterkartensteckverbinder (1) zumindest ein erstes Gehäuseteil (2) und ein zweites Gehäuseteil (3) aufweist, die zu einem Steckverbindergehäuse zusammenfügbar sind und wobei der Leiterkartensteckverbinder (1) zumindest zwei gleichartige und/oder unterschiedliche Steckverbindermodule (4, 4') aufweist dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindermodule (4, 4') durch die zusammengefügten Gehäuseteile (2, 3) steckbar im Steckverbindergehäuse gehalten sind.
Modularer Leiterkartensteckverbinder (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindermodule (4, 4') im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet sind und an zwei gegenüberliegenden Flächen jeweils zumindest eine Nut (5, 6) aufweisen.
Modularer Leiterkartensteckverbinder (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindermodule (4, 4') im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet sind und an zwei gegenüberliegenden Flächen jeweils zwei parallele Nuten, eine hintere Nut (5) und eine vordere Nut (6), aufweisen.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (2, 3) steckseitig jeweils einen durchlaufenden Steg (9') und/oder segmentierten Steg (9) aufweisen.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach den drei vorstehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (9, 9') der Gehäuseteile (2, 3) jeweils in die zumindest eine Nut (5, 6) der jeweiligen Steckverbindermodule (4, 4') eingreifen, so dass die Steckverbindermodule (4, 4') durch die zusammengefügten Gehäuseteile (2, 3) steckbar gehalten sind.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterkartensteckverbinder (1) an seinen Schmalseiten Fixierarme (10) aufweist, mit denen der Leiterkartensteckverbinder (1) an einen auf einer Leiterkarte angeordneten Gegensteckverbinder reversibel fixierbar ist.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierarme (10) an dem zweiten Gehäuseteil (3) angeformt sind.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach einem der beiden vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierarme (10) orthogonal zur Steckrichtung bewegbar am Steckverbindergehäuse angeformt sind.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach einem der drei vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierarme (10) sich entlang der Schmalseiten des Leiterkartensteckverbinders (1) erstrecken.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach einem der vier vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierarme (10) anschlussseitig jeweils eine Druckplatte (11) aufweisen, wobei die Druckplatten (11) zueinander pressbar sind, wodurch der Leiterkartensteckverbinder (1) von einem Gegensteckverbinder entriegelt und davon trennbar ist.
Modularer Leiterkartensteckverbinder nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseteile (2, 3) jeweils aus Kunststoff bestehen.