DE102019127134A1 - Stecker für ein Internet-of-Things Gerät - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Stecker (100) zum Verbinden mit einem Internet-of-Things Gerät (200) vorgesehen. Der Stecker (100) weist ein Gehäuse (6) und eine Leiterkarte (4) mit einem ersten und zweiten Ende (4a, 4b) auf. Die Leiterkarte (4) ist in dem Gehäuse (6) vorgesehen. Das erste Ende (4a) der Leiterkarte (4) ist mit einem hybriden Single Pair Ethernet Kabel (1) verbunden. An dem zweiten Ende (4b) der Leiterkarte (4) ist ein Steckgesicht (110) mit Kontaktflächen (7) vorgesehen, mittels welcher der Stecker (100) mit dem Internet-of-Things Gerät (200) gekoppelt werden kann. Der Stecker (100) weist ferner eine EMV Schutzeinheit (5) in oder auf der Leiterkarte (4) auf.

Description

  • Im Bereich Internet-of-Things IoT (Internet der Dinge) sind typischerweise Sensoren und/oder Aktoren über Kabel (oder drahtlos) mit einem Netzwerk verbunden, um eine Kommunikation mit Diensten in dem Netzwerk zu erlauben. Eine Kommunikation der Sensoren und/oder Aktoren und den Diensten in dem Netzwerk kann beispielsweise auf einem IP-Protokoll basieren.
  • Typischerweise werden IoT Geräte über Ethernetleitungen an ein Netzwerk angeschlossen, um eine Datenübertragung zu ermöglichen. Elektromagnetische Verträglichkeit EMV Schutzmaßnahmen werden hierbei in den loT Geräten implementiert.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen EMV Schutz für IoT Geräte zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Stecker für Internet-of-Things Geräte nach Anspruch 1 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Stecker zum Verbinden mit einem loT Gerät vorgesehen, der ein Gehäuse und eine Leiterkarte aufweist. Das erste Ende der Leiterkarte ist mit einem hybriden Single Pair Ethernet Kabel verbunden. Am anderen Ende der Leiterkarte ist ein Steckgesicht mit Kontaktflächen vorgesehen, mittels welcher der Stecker mit einem loT Gerät gekoppelt werden kann. Auf der Leiterkarte ist eine EMV Schutzeinheit vorgesehen. Der EMV Schutz wird somit innerhalb des Steckergehäuses vorgesehen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Dichtung im Bereich des zweiten Endes der Leiterkarte zwischen dem Steckgesicht und dem Gehäuse vorgesehen. Somit wird ein durch das Gehäuse und die Dichtung abgedichteter Raum oder Bereich vorgesehen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Rastelement außerhalb des abgedichteten Bereichs an dem Gehäuse vorgesehen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine typischerweise in einem Stecker für ein loT Gerät vorhandene Leiterkarte dazu verwendet, auch eine EMV Schutzmaßnahme aufzunehmen. Mit anderen Worten, eine EMV Schutzmaßnahme wird in ein Gehäuse eines Steckers für IoT Geräte integriert.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Gehäuse der Stecker um 90° bezogen auf eine Leiterkarte des loT Gerätes gedreht. Die Stecker werden somit hochkant mit der Leiterkarte des IoT Gerätes gekoppelt.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Leiterkarte mittig zur langen Steckgesichtseite angeordnet und parallel zur kurzen Achse des Steckgesichtes ausgerichtet.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
    • 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    • 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. An dem Stecker 100 ist ein Kabel 1 mit einer Mehrzahl von Adern 2 vorgesehen. Der Stecker 100 weist ein Gehäuse 6 auf. Das Gehäuse 6 kann um ein Ende 1a des Kabels 1 gespritzt sein. In dem Gehäuse 6 ist eine Leiterkarte 4 vorgesehen, welche an ihrer ersten Seite 4a über Kontaktstellen 3 mit den Adern 2 des Kabels 1 verbunden ist, d.h. zwischen den Adern 2 und den Kontaktstellen 3 besteht eine elektrische Verbindung. Auf der Leiterkarte 4 ist eine EMV Schutzeinheit 5 vorgesehen. Optional können die EMV Schutzeinheiten 5 auf die Leiterkarte 4 aufgelötet werden. An einem zweiten Ende 4b der Leiterkarte 4 sind Kontaktflächen 7. Die Kontaktflächen 7 können optional als SMD bestückbare Kontaktpads 7 ausgestaltet sein. Der Stecker 100 weist ein Steckgesicht 110 beispielsweise mit den vier Kontaktflächen 7 gleichmäßig verteilt auf beide Leiterkartenseiten auf.
  • Außen an dem Gehäuse 6 ist mindestens ein Rastelement z.B. in Form von mindestens zwei Federn 8 vorgesehen, die zur Verrastung in eine Buchse oder einem Gehäuse eines IoT Gerätes dienen. Die Federn 8 können optional hinten angeschlagen sein. Durch das Rastelement können Zugkräfte an dem Kabel 1 aufgenommen werden.
  • Das Gehäuse 6 weist an seinem zweiten Ende 4b eine Dichtung 9 auf, welche das Steckgesicht 110 im gesteckten Zustand abdichtet. Die restliche Leiterkarte im Stecker inklusive von Bauteilen und Kontakten und offenen Leitungsenden kann beispielhaft durch Umspritzung abgedichtet werden. Das Rastelelement 8 ist außerhalb des abgedichteten Bereichs vorgesehen.
  • Vorteilhafterweise sind die EMV Schutzeinheiten in dem Gehäuse 6 des Steckers 100 integriert, so dass eine kompakte Ausgestaltung von Stecker und loT Gerät im gesteckten Zustand durch teilweise oder vollständige Verlagerung des EMV Schutzes aus dem loT Gerät in den Stecker erreicht wird.
  • Das Kabel 1 stellt gemäß einem Aspekt der Erfindung eine 4-polige T1 Verbindung dar, d.h. es handelt sich hierbei um eine hybride Single Pair Ethernet Leitung SPE.
  • 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 2 sind die Stecker 100 hochkant vorgesehen, so dass eine platzsparende Verbindung von mehreren Steckern mit einem loT Gerät 200 ermöglicht wird. Das loT Gerät 200 weist eine Leiterkarte 11 auf, mit welchem die Stecker 100 gekoppelt werden. Insbesondere sind die Stecker 100 um 90° zur Leiterkarte 11 des IoT Gerätes 200 gedreht. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Bedienbarkeit der Stecker verbessert wird, da der Nutzer besser an die einzelnen Stecker herankommt. Ferner können mehrere Stecker bei geringerem Raumbedarf mit dem loT Gerät 200 gekoppelt werden. Insbesondere werden auf Steckerseite lediglich Kontaktflächen und keine Bauteile für die Kontaktierung benötigt.
  • Da der Stecker bereits über wenigstens ein Rastelement verfügt, muss die Leiterkarte des IoT Gerätes nicht über ein Rastelement verfügen.
  • Der Stecker 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht dem Stecker gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Das Kabel 1 stellt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine 4-polige T1 Verbindung dar, d.h. es handelt sich hierbei um eine hybride Single Pair Ethernet Leitung SPE.
  • 3 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Stecker 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem Stecker gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist die Leiterkarte im Stecker um 90° gedreht, wodurch diese co-planar zur Leiterkarte im IoT Gerät ausgerichtet ist und im IoT Gerät übliche Buchsen zur Kontaktierung verwendet werden können.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist der Stecker um 180° verdreht in das IoT Gerät steckbar. Dies wird erreicht durch die doppelte Auslegung der Kontaktflächen, welche jeweils auf Ober- und Unterseite der Leiterkarte vorhanden sind, wobei die Anordnung auf beiden Seiten gleich ist. Zusätzlich kann die Buchse im IoT-Gerät mittig im Steckgesicht positioniert sein.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Leiterkarte im Stecker aus einem besonderen Material (Wasserverträglichkeit, Abnutzungsverhalten, Stabilität, ...) wie z.B. Keramik hergestellt und kann so ohne weiteren Schutz im Steckgesicht genutzt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Kontaktflächen als SMD-bestückbare Goldpads vorgesehen, um eine hinreichende Steckzyklenfestigkeit zu erreichen.

Claims (5)

  1. Stecker (100) zum Verbinden mit einem Internet-of-Things Gerät (200), mit einem Gehäuse (6), einer Leiterkarte (4) mit einem ersten und zweiten Ende (4a, 4b), wobei die Leiterkarte (4) in dem Gehäuse (6) vorgesehen ist, wobei das erste Ende (4a) der Leiterkarte (4) mit einem hybriden Single Pair Ethernet Kabel (1) verbunden ist, wobei an dem zweiten Ende (4b) der Leiterkarte (4) ein Steckgesicht (110) mit Kontaktflächen (7) vorgesehen ist, mittels welcher der Stecker (100) mit dem Internet-of-Things Gerät (200) gekoppelt werden kann, und einer EMV Schutzeinheit (5) in oder auf der Leiterkarte (4).
  2. Stecker (100) zum Verbinden mit einem IoT Gerät (200) nach Anspruch 1, mit einer Dichtung (9) im Bereich des zweiten Endes (4b) der Leiterkarte (4) zur Herstellung eines gedichteten Bereichs um das Steckgesicht herum im gesteckten Zustand.
  3. Stecker (100) zum Verbinden mit einem IoT Gerät (200) nach Anspruch 2, mit einem Rastelement (8) außerhalb des durch die Dichtung (9) abgedichteten Bereichs des Gehäuses (6).
  4. Stecker (100) zum Verbinden mit einem IoT Gerät (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gehäuse (6) der Stecker (100) um 90° bezogen auf eine Leiterkarte (10) des IoT Gerätes (200) gedreht angeordnet sind.
  5. Stecker (100) zum Verbinden mit einem IoT Gerät (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steckgesicht rotationssymmetrisch bezogen auf eine 180° Drehung gestaltet ist und somit der Stecker (100) um 180° gedreht in das IoT Gerät (200) steckbar ist.
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