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Die Erfindung betrifft eine modular aufgebaute Leiterplatten-Steckverbinderanordnung, die wenigstens ein Grundmodul und wenigstens ein Aufstockmodul aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Grundmodul einer solchen Leiterplatten-Steckverbinderanordnung gemäß Anspruch 14 sowie ein Aufstockmodul einer Leiterplatten-Steckverbinderanordnung gemäß Anspruch 15.
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Modular aufgebaute Leiterplatten-Steckverbinderanordnungen mit einem Grundmodul und einem Aufstockmodul sind zum Beispiel aus dem Hause der Anmelderin in Form der Steckverbinder-Serie 232 bekannt. Solche Steckverbinderanordnungen mit der Möglichkeit zum Einsatz von optionalen Aufstockmodulen erlauben es, die Anzahl der elektrischen Steckanschlüsse nicht nur in der Breite, sondern auch in der Höhe zu erweitern. Durch das Aufstockmodul baut die entstehende Leiterplatten-Steckverbinderanordnung zusätzlich in die Höhe, so dass in dieser Richtung verfügbarer Platz besser ausgenutzt werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu handhabende und möglichst flexibel an unterschiedliche Einsatzfälle anpassbare Leiterplatten-Steckverbinderanordnung anzugeben. Ferner soll hierzu ein vorteilhaftes Grundmodul und ein vorteilhaftes Aufstockmodul angegeben werden.
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Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine modular aufgebaute Leiterplatten-Steckverbinderanordnung, die wenigstens ein Grundmodul und wenigstens ein Aufstockmodul aufweist, wobei das Grundmodul und das Aufstockmodul jeweils als abgewinkelte Leiterplattensteckverbinder zur Befestigung an einer Leiterplatte ausgebildet sind, die an einer zur Leiterplatte hin auszurichtenden Unterseite elektrische Kontaktelemente zur elektrischen Anbindung an die Leiterplatte aufweisen und an einer Steckverbindungsseite elektrische Steckkontakte aufweisen, die nach Anbindung der elektrischen Kontaktelemente an die Leiterplatte im Wesentlichen parallel zur Leiterplattenoberfläche ausgerichtet sind, wobei das Grundmodul und das Aufstockmodul jeweils ein eigenes Gehäuse aufweisen, wobei das Gehäuse des Aufstockmoduls über Koppelmittel an dem Gehäuse des Grundmoduls befestigbar ist, gekennzeichnet durch eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale a) bis d):
- a) die Koppelmittel sind auf beiden Seiten einer Raumebene jeweils paarweise in gleichen Abständen von der Raumebene angeordnet, die senkrecht zur Leiterplatte in Einsteckrichtung der Steckkontakte verläuft und das Grundmodul, das Aufstockmodul und/oder die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung mittig schneidet;
- b) das Aufstockmodul weist eine andere Anzahl, insbesondere eine geringere Anzahl, an elektrischen Steckkontakten auf als das Grundmodul;
- c) die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls und die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls definieren jeweilige Steckebenen, in denen ein Steckverbindungs-Gegenstück auf die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls bzw. des Grundmoduls zu stecken ist, wobei die Koppelmittel zur Befestigung des Gehäuses des Aufstockmoduls an dem Gehäuse des Grundmoduls von der Unterseite des Grundmoduls aus gesehen hinter der Steckebene des Grundmoduls angeordnet sind, insbesondere vollständig hinter einem die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls aufnehmenden Steckverbindungsgehäuseabschnitt des Grundmoduls;
- d) die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls und die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls definieren jeweilige Steckebenen, in denen ein Steckverbindungs-Gegenstück auf die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls bzw. des Grundmoduls zu stecken ist, wobei die Koppelmittel zur Befestigung des Gehäuses des Aufstockmoduls an dem Gehäuse des Grundmoduls von der Unterseite des Grundmoduls aus gesehen vor der Steckebene des Aufstockmoduls angeordnet sind, insbesondere vollständig vor einem die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls aufnehmenden Steckverbindungsgehäuseabschnitt des Aufstockmoduls.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass für den Anwender ein flexibel verwendbares Steckverbindersystem nach einer Art Baukastenprinzip bereitgestellt wird, mit dem der Anwender seine jeweils erforderliche Leiterplatten-Steckverbinderanordnung zusammenstellen kann. So ist das Grundmodul der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung auch allein ohne Aufstockmodul verwendbar, das heißt als normaler einzelner Leiterplatten-Steckverbinder. Sofern ein Bedarf an einer größeren Anzahl von elektrischen Steckkontakten besteht und entsprechender Platz nur oberhalb des Grundmoduls vorhanden ist, kann vom Anwender ein Aufstockmodul verwendet werden, das zum Beispiel von oben auf das Grundmodul gesteckt werden kann und mittels der Koppelmittel damit mechanisch gekoppelt wird. In elektrischer Hinsicht können das Grundmodul und das Aufstockmodul weiterhin voneinander getrennt sein. Die vorab zusammengesetzte Einheit aus Grundmodul und Aufstockmodul kann dann auf einer Leiterplatte angebracht werden. Die Vorab-Kopplung zwischen dem Grundmodul und dem Aufstockmodul vor dem Aufsetzen auf die Leiterplatte hat den Vorteil, dass die Montage der Steckverbinderanordnung auf der Leiterplatte vereinfacht wird, da bereits eine aneinander fixierte Einheit aus Grundmodul und Aufstockmodul zur Verfügung steht und der Anwender sich beim Platzieren der Einheit auf der Leiterplatte nicht einzeln mit einem Fixieren oder Justieren des Grundmoduls und des Aufstockmoduls befassen muss.
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Das Vorsehen der Koppelmittel auf beiden Seiten der zuvor genannten Raumebene jeweils paarweise in gleichen Abständen von der Raumebene hat den Vorteil, dass die Fixierung zwischen dem Aufstockmodul und dem Grundmodul über die Koppelmittel zu einer symmetrischen, definierten Kräfteverteilung führt. Zudem wird der Vorgang des Befestigens des Aufstockmoduls an dem Grundmodul über die Koppelmittel vereinfacht, im Vergleich zu Leiterplatten-Steckverbinderanordnungen, die über eine sehr hohe Anzahl von Koppelmitteln verfügen, zum Beispiel ein Koppelmittel je elektrischen Steckkontakt. Die erfindungsgemäße Leiterplatten-Steckverbinderanordnung kann demgegenüber mit einer geringeren Anzahl von Koppelmitteln ausgeführt werden, was wie gesagt das Zusammenfügen zwischen dem Grundmodul und dem Aufstockmodul vereinfacht. Insbesondere ist es möglich, die Koppelmittel symmetrisch auf beiden Seiten der genannten Raumebene jeweils paarweise anzuordnen.
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Die modular aufgebaute Leiterplatten-Steckverbinderanordnung erlaubt es außerdem, auf ein Grundmodul mehr als ein Aufstockmodul aufzusetzen. So kann ein weiteres (zweites) Aufstockmodul parallel neben einem ersten Aufstockmodul auf ein Grundmodul aufgesetzt werden. Es ist auch möglich, das zweite Aufstockmodul sozusagen nach einem „Huckepack“-Prinzip wiederum auf das erste Aufstockmodul aufzusetzen und über entsprechende Koppelmittel mit dem Gehäuse des ersten Aufstockmoduls zu koppeln. Die Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Aufstockmodul und gegebenenfalls noch weiteren Aufstockmodulen kann dann in gleicher Weise erfolgen, wie die Kopplung zwischen dem ersten Aufstockmodul und dem Grundmodul. Insofern verhält sich ein untergeordnetes Aufstockmodul hinsichtlich der Ausgestaltung der Koppelmittel vergleichbar mit einem Grundmodul. Die modulare Leiterplatten-Steckverbinderanordnung erlaubt grundsätzlich die Verwendung von beliebig vielen Aufstockmodulen nebeneinander und/oder übereinander.
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Grundsätzlich kann das Aufstockmodul dieselbe Anzahl von elektrischen Steckkontakten aufweisen wie das Grundmodul. Einen weiteren Flexibilitätsgrad für den Anwender bietet die erfindungsgemäße Leiterplatten-Steckverbinderanordnung dadurch, dass das Aufstockmodul eine andere Anzahl an elektrischen Steckkontakten aufweisen kann als das Grundmodul. Insbesondere kann das Aufstockmodul eine geringere Anzahl an elektrischen Steckkontakten aufweisen als das Grundmodul. In diesem Fall wird zum Beispiel ein schmales Aufstockmodul auf ein vergleichsweise breiteres Grundmodul aufgesetzt.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Lage der Koppelmittel in Relation zu der Steckebene des Grundmoduls bzw. der Steckebene des Aufstockmoduls, wie in den Merkmalen c) und d) angegeben. Insbesondere ist es möglich, dass die Koppelmittel zwischen den Steckebenen des Grundmoduls und des Aufstockmoduls angeordnet sind. Dies erlaubt die Konstruktion robuster Koppelmittel mit geringem Aufwand, die zudem eine gute Kraftüberleitung zwischen dem Grundmodul und dem Aufstockmodul erlauben.
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Das Grundmodul und das Aufstockmodul sind jeweils als abgewinkelte Leiterplattensteckverbinder ausgebildet, die zur Befestigung an einer Leiterplatte vorgesehen sind. Hierzu weisen diese Leiterplattensteckverbinder an einer zur Leiterplatte hin auszurichtenden Unterseite elektrische Kontaktelemente auf, die zur elektrischen Anbindung an die Leiterplatte dienen. Die elektrische Anbindung an die Leiterplatte kann zum Beispiel durch eine Lötverbindung oder eine Klemmverbindung erfolgen. Die elektrischen Kontaktelemente können je nach gewünschtem Einsatzzweck unterschiedlich ausgebildet sein, zum Beispiel als herausstehende Kontaktstifte, die durch entsprechende Bohrungen in einer Leiterplatte zu führen sind, oder als Kontaktpads, die für eine Oberflächenmontage auf der Oberfläche der Leiterplatte ausgebildet sind. Die elektrischen Kontaktelemente können dabei von der Unterseite senkrecht herausstehen oder abgewinkelt ausgebildet sein und seitlich aus dem Gehäuse des Grundmoduls bzw. des Aufstockmoduls herausstehen.
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Die elektrischen Steckkontakte, die sich an der Steckverbindungsseite des Grundmoduls bzw. des Aufstockmoduls befinden, können je nach Bedarf als Steckerkontakte oder als Buchsenkontakte ausgebildet sein, zum Beispiel in Form von Steckerstiften, Rundbuchsen oder Feder-/Messer-Kontakten.
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Als Koppelmittel im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden alle möglichen Ausführungen von Koppelmitteln verstanden, die eine Fixierung des Gehäuses des Aufstockmoduls am Gehäuse des Grundmoduls erlauben, derart, dass im aneinander fixierten Zustand das Aufstockmodul sich nicht ohne Weiteres vom Grundmodul lösen kann. Grundsätzlich kann die Befestigung über die Koppelmittel eine lösbare Befestigung sein, zum Beispiel lösbar durch einen bestimmten Bewegungsablauf oder mit einem Werkzeug, zum Beispiel mit einem Schraubendreher.
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Die Befestigung über die Koppelmittel kann auch als unlösbare Befestigung ausgebildet sein, die nach einmaligem Zusammenfügen nicht mehr zerstörungsfrei zu lösen ist.
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Es ist möglich, dass die Koppelmittel nur im oder am Gehäuse des Aufstockmoduls angeordnet sind, oder nur im oder am Gehäuse des Grundmoduls. Der Begriff der Koppelmittel umfasst auch die Möglichkeit, dass ein Teil eines Koppelmittels am oder im Gehäuse des Grundmoduls und ein als Gegenstück ausgebildeter Teil des Koppelmittels am oder im Gehäuse des Aufstockmoduls angebracht ist. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Koppelmittel sieht zum Beispiel Rasthaken an dem einen Gehäuse (Gehäuse des Grundmoduls oder des Aufstockmoduls) und Rastausnehmungen an dem anderen Gehäuse vor. Beim Zusammenfügen der Rasthaken mit den Rastausnehmungen wird eine Rastverbindung hergestellt, die das Aufstockmodul an dem Grundmodul hält.
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Jedoch sind auch andere Arten von Koppelmitteln vorteilhaft einsetzbar.
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In diesem Sinne kann ein einziges Koppelmittel zum Beispiel durch einen Rasthaken an dem einen Gehäuse und eine korrespondierende Rastausnehmung an dem anderen Gehäuse gebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Koppelmittel genau ein erstes Koppelmittel auf der einen Seite der Raumebene und genau ein zweites Koppelmittel auf der anderen Seite der Raumebene auf, wobei das erste und das zweite Koppelmittel im gleichen Abstand zur Raumebene angeordnet sind. Dies erlaubt eine robuste, feste Kopplung zwischen dem Grundmodul und dem Aufstockmodul über die Koppelmittel bei zugleich einfacher Handhabung beim Verbinden des Aufstockmoduls mit dem Grundmodul. Da nur das erste und das zweite Koppelmittel vorhanden sind, wird der Verbindungsvorgang vereinfacht.
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Das erste Koppelmittel kann dabei z.B. durch einen ersten Rasthaken an dem Gehäuse des Aufstockmoduls und eine korrespondierende erste Rastausnehmung an dem Gehäuse des Grundmoduls gebildet sein. Das zweite Koppelmittel kann z.B. durch einen zweiten Rasthaken an dem Gehäuse des Aufstockmoduls und eine korrespondierende zweite Rastausnehmung an dem Gehäuse des Grundmoduls gebildet sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Koppelmittel oder zumindest ein Teil der Koppelmittel am Gehäuse des Aufstockmoduls und/oder des Grundmoduls angeformt. Das Anformen der Koppelmittel bzw. eines Teils der Koppelmittel am Gehäuse kann zum Beispiel in einem Kunststoff-Spritzgießprozess erfolgen, wenn das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt wird. Die Herstellung des Gehäuses des Aufstockmoduls und/oder des Grundmoduls aus Kunststoff hat den Vorteil, dass zugleich eine Isolierung des Leiterplattensteckverbinders vorhanden ist.
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Das Gehäuse des Aufstockmoduls kann zum Beispiel einen gesonderten Abstützdorn aufweisen, der vom Gehäuse hervorsteht und zur Auflage am Grundmodul eingerichtet ist. In diesem Fall können die Koppelmittel oder zumindest ein Teil der Koppelmittel an dem Abstützdorn angeformt sein. Die Funktion des Abstützdorns kann auch direkt im Gehäuse des Aufstockmoduls integriert vorgesehen sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Rasthaken an dem Gehäuse des Aufstockmoduls angeformt und die Rastausnehmungen an dem Gehäuse des Grundmoduls angeformt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Grundmodul und/oder das Aufstockmodul Rastmittel auf, die zur Verrastung mit einem auf die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls bzw. des Aufstockmoduls aufzusteckenden Steckverbindungs-Gegenstück eingerichtet sind. Dies hat den Vorteil, dass das aufzusteckende Steckverbindungs-Gegenstück, z.B. ein Stecker, sicher an dem Grundmodul bzw. an dem Aufstockmodul befestigt werden kann und nicht ohne Weiteres abfallen kann. Hierdurch lässt sich die erfindungsgemäße Leiterplatten-Steckverbinderanordnung auch in sicherheitsrelevanten Anwendungen einsetzen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Grundmodul erste Rastmittel und das Aufstockmodul zweite Rastmittel auf, wobei die ersten und die zweiten Rastmittel jeweils zur Verrastung mit einem auf die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls bzw. des Aufstockmoduls aufzusteckenden Steckverbindungs-Gegenstück eingerichtet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die ersten und die zweiten Rastmittel unterschiedlich ausgebildet, was für das Grundmodul und das Aufstockmodul unterschiedlich ausgebildete aufzusteckende Steckverbindungs-Gegenstücke erfordert. Auf diese Weise kann über die ersten und zweiten Rastmittel eine Steckercodierung realisiert werden, mit der ein falsches Aufstecken eines Steckverbindungs-Gegenstücks auf das Grundmodul bzw. das Aufstockmodul verhindert werden kann. Das Steckverbindungs-Gegenstück kann damit nur auf das passend codierte Grundmodul bzw. Aufstockmodul aufgesteckt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls, wenn dieses über die Koppelmittel am Grundmodul befestigt ist, gegenüber den elektrischen Steckkontakten des Grundmoduls in der gleichen zur Leiterplattenoberfläche vertikalen Ebene enden oder vor oder hinter dieser Ebene enden. Hierdurch wird die Flexibilität der Anwendung der erfindungsgemäßen Leiterplatten-Steckverbinderanordnung weiter erhöht. Sofern die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls hinter der genannten vertikalen Ebene enden, sind sie gegenüber den elektrischen Steckkontakten des Grundmoduls sozusagen nach hinten versetzt angeordnet, was es erlaubt, abgestufte Leiterplatten-Steckverbinderanordnungen bereitzustellen. In vielen Fällen wird es jedoch erwünscht sein, dass die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls und die elektrischen Steckkontakte des Aufstockmoduls in derselben Vertikalebene enden, zum Beispiel im gleichen Abstand zu einer Gehäusewand eines Geräts, in dem eine Leiterplatte mit der erfindungsgemäßen Leiterplatten-Steckverbinderanordnung angeordnet ist. Auch dies wird durch die Erfindung vorteilhaft ermöglicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse des Aufstockmoduls eine abgewinkelte Form mit einer quaderförmig ausgesparten Ecke auf, in die das Gehäuse des Grundmoduls einsetzbar ist. In dieser Art kann das Gehäuse des Aufstockmoduls, wenn es mit dem Gehäuse des Grundmoduls verbunden ist, das Gehäuse des Grundmoduls an zwei von dessen Seiten umgeben. Hierdurch kann eine besonders kompakt ausgebildete Einheit aus einem Grundmodul und einem Aufstockmodul (und gegebenenfalls weiteren Aufstockmodulen) bereitgestellt werden, die sehr günstig zu handhaben und auf der Leiterplatte zu installieren ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse des Aufstockmoduls über die Koppelmittel an dem Gehäuse des Grundmoduls befestigbar, indem das Gehäuse des Aufstockmoduls in einer Bewegungsrichtung von oben zu dem Grundmodul hin an die der Unterseite abgewandte obere Gehäuseseite des Grundmoduls geführt wird. Das Aufstockmodul wird damit sozusagen von oben auf das Grundmodul aufgesetzt und über die Koppelmittel damit verbunden. Dies begünstigt eine einfache Handhabung des Grundmoduls und des Aufstockmoduls beim Befestigen aneinander.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse des Aufstockmoduls über die Koppelmittel an dem Gehäuse des Grundmoduls befestigbar, indem das Gehäuse des Aufstockmoduls in einer Bewegungsrichtung von der der Steckverbindungsseite abgewandten Rückseite her zu dem Grundmodul hin an die Rückseite des Grundmoduls geführt wird. Das Aufstockmodul wird damit sozusagen von hinten auf das Grundmodul aufgesetzt und über die Koppelmittel damit verbunden. Dies begünstigt eine einfache Handhabung des Grundmoduls und des Aufstockmoduls beim Befestigen aneinander.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse des Aufstockmoduls über Koppelmittel an dem Gehäuse eines weiteren Aufstockmoduls befestigbar. Hierzu kann das Gehäuse des Aufstockmoduls einen Teil der Koppelmittel aufweisen, und das Gehäuse des weiteren Aufstockmoduls einen entsprechenden als Gegenstück ausgebildeten Teil der Koppelmittel. Die Koppelmittel können in gleicher Weise ausgebildet sein wie zuvor für die zwischen dem Grundmodul und dem Aufstockmodul wirkenden Koppelmittel aufgeführt wurde. Dies hat den Vorteil, dass die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung modular um ein oder mehrere weitere Aufstockmodule erweitert werden kann, so dass die flexiblen Einsatzmöglichkeiten für den Anwender weiter verbessert werden.
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Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 14 außerdem ein Grundmodul einer Leiterplatten-Steckverbinderanordnung der zuvor erwähnten Art, das sich dadurch auszeichnet, dass das Grundmodul Koppelmittel zum Ankoppeln an ein Aufstockmodul einer Leiterplatten-Steckverbindung der zuvor erläuterten Art aufweist.
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Die Erfindung betrifft gemäß Anspruch 15 außerdem ein Aufstockmodul einer Leiterplatten-Steckverbinderanordnung der zuvor erläuterten Art, dass sich dadurch auszeichnet, dass das Aufstockmodul Koppelmittel zum Ankoppeln an ein Grundmodul einer Leiterplatten-Steckverbinderanordnung der zuvor erläuterten Art aufweist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
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1 – eine Leiterplatten-Steckverbinderanordnung in einer ersten Ausführungsform in einer isometrischen Ansicht und
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2 – eine erweiterte Ausführungsform der Leiterplatten- Steckverbinderanordnung gemäß 1 in einer seitlichen Ansicht und
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3 – die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung gemäß 2 in einer Frontansicht und
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4 – ein Aufstockmodul in einer isometrischen Ansicht und
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5 – das Aufstockmodul gemäß 4 in einer Frontansicht und
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6 – eine Leiterplatten-Steckverbinderanordnung in einer zweiten Ausführungsform in einer isometrischen Ansicht und
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7 und 8 – die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung gemäß 1 in unterschiedlichen isometrischen Ansichten mit einem zusätzlichen Leiterplattenbefestigungselement und
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9 – ein Grundmodul der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung gemäß 1 mit einem zusätzlichen Leiterplattenbefestigungselement und
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10 – eine weitere Ausführungsform einer Leiterplatten-Steckverbinderanordnung mit einem zusätzlichen Leiterplattenbefestigungselement.
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
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Die in der 1 dargestellte Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 weist ein Grundmodul 3 und ein Aufstockmodul 5 auf. Die 1 zeigt das Aufstockmodul 5 im bereits über noch zu beschreibende Koppelmittel am Grundmodul 3 befestigten Zustand. Die hieraus als Einheit gebildete Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 kann an einer Leiterplatte 7, zum Beispiel einer Platine eines elektrischen oder elektronischen Geräts, befestigt werden. Hierfür kann die Leiterplatte 7 Aussparungen 71, zum Beispiel in Form von Bohrungen, aufweisen, die mit elektrischen Leiterbahnen und/oder Lötflächen verbunden sind.
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Das Grundmodul 3 weist ein Gehäuse 39 auf, das aus einem Isolierstoff gebildet ist, zum Beispiel aus einem Kunststoff. An einer zur Leiterplatte 7 hin auszurichtenden Unterseite 30 weist das Grundmodul 3 elektrische Kontaktelemente 31 auf, die zum Beispiel in Form von herausstehenden Kontaktpins ausgebildet sein können. Die Kontaktelemente 31 werden mit der Leiterplatte 7 zum Beispiel durch Verlöten verbunden. Im dargestellten Beispiel können die Kontaktelemente 31 durch eine der Öffnungen 71 in der Leiterplatte 7 geführt werden und anschließend damit verlötet werden.
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Das Grundmodul 3 weist an einer Steckverbindungsseite 36 einen Steckverbindungsgehäuseabschnitt 37 auf, in dem elektrische Steckkontakte angeordnet sind. Aufgrund der Blickrichtung sind die elektrischen Steckkontakte in der 1 nicht erkennbar, werden aber nachfolgend noch anhand weiterer Figuren beschrieben. Das Grundmodul 3 weist außerdem einen ebenfalls zur Steckverbindungsseite 36 hin ausgerichteten Aufnahmeschacht 38 für Rastmittel auf. Die Rastmittel werden nachfolgend noch anhand weiterer Darstellungen beschrieben.
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Das Grundmodul 3 weist in einem Gehäusebereich, der zwischen der Unterseite 30 und einer von der Unterseite 30 abgewandten, gegenüberliegenden Oberseite 32 angeordnet ist, an beiden Gehäuseseitenwänden Rastausnehmungen 34 auf.
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Das Aufstockmodul 5 ist ähnlich aufgebaut wie das Grundmodul 3, jedoch mit einem abgewinkelt ausgebildeten Gehäuse 59, das eine ungefähr quaderförmige Aussparung aufweist, in der ein ungefähr quaderförmiger Teil des Gehäuses 39 des Grundmoduls 3 aufgenommen ist, wenn das Aufstockmodul an dem Grundmodul 3 befestigt ist, wie in der 1 erkennbar ist. Das Aufstockmodul 5 weist an einer Unterseite 50 ebenfalls elektrische Kontaktelemente 51 auf, die zur Ankopplung an die Leiterplatte 7 vorgesehen sind, zum Beispiel in dem sie ebenfalls als Kontaktpins ausgeführt sind, die durch eine der Öffnungen 71 geführt werden und danach mit der Leiterplatte 7 verlötet werden.
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Das Aufstockmodul 5 weist ebenfalls eine Steckverbindungsseite 56 auf, an der in einem Steckverbindungsgehäuseabschnitt 57 befindliche, in der 1 nicht erkennbare elektrische Steckkontakte angeordnet sind. Ebenfalls zur Steckverbindungsseite 56 hin ausgerichtet weist das Aufstockmodul 5 einen Aufnahmeschacht 58 für Rastmittel auf.
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Im Bereich einer Oberseite 52 des Aufstockmoduls 5, die der Unterseite 50 gegenüberliegt, weist das Aufstockmodul 5 bzw. dessen Gehäuse 59 ebenfalls Koppelmittel auf, die zum Beispiel genauso ausgebildet sind wie die am Gehäuse 39 des Grundmoduls 3 vorgesehenen Koppelmittel. Daher seien beispielhaft hier nur die Koppelmittel am Gehäuse 59 des Aufstockmoduls 5 näher beschrieben. Erkennbar sind zwei links und rechts am Gehäuse 59 an der Oberseite 52 vorhandene Öffnungen 53, die sich im Gehäuse 59 ein Stück in Richtung zur Unterseite 50 fortsetzen und Rastausnehmungen 54 bilden. Am Gehäuse 59 wird hierbei eine Rastkante 64 gebildet, hinter der Rasthaken eines auf das Aufstockmodul 5 aufgesetzten weiteren Aufstockmoduls einhaken können. In entsprechender Weise weist das Gehäuse 39 des Grundmoduls 3 eine entsprechende Rastkante 44 auf, hinter der sich Rasthaken 55 des Aufstockmoduls 5 einhaken können.
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Wie erkennbar ist, sind somit das Grundmodul 3 und das Aufstockmodul 5 jeweils als abgewinkelte Leiterplattensteckverbinder ausgebildet.
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Die 1 zeigt außerdem ein räumliches Koordinatensystem mit den Koordinatenachsen x, y und z, auf das nachfolgend Bezug genommen zur Definition bestimmter Raumebenen wird. Das in 1 dargestellte Koordinatensystem gilt für sämtliche Figuren.
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Die 2 und 3 zeigen in unterschiedlichen Ansichten eine erweiterte Ausführungsform der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung gemäß 1. Die Erweiterung besteht darin, dass in den jeweiligen Aufnahmeschächten 38, 58 nun Rastmittel 40, 60 angeordnet sind, die zur Verrastung mit einem auf die elektrischen Steckkontakte des Grundmoduls bzw. des Aufstockmoduls aufzusteckenden Steckverbindungs-Gegenstück eingerichtet sind. Hierdurch kann das Steckverbindungs-Gegenstück sicher mit der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung verbunden werden und nicht versehentlich abfallen. Die in den Aufnahmeschächten 38, 58 eingesetzte Anordnung weist neben den Rastmitteln 40, 60 noch jeweilige Zentrierstifte 41, 61 auf, die das Anbringen des Steckverbindungs-Gegenstücks vereinfachen, indem dieses über die Zentrierstifte 41, 61 beim Aufstecken an die richtige Position geleitet wird. Durch unterschiedliche Ausbildung der Rastmittel 40, 60 bzw. der Zentrierstifte 41, 61 kann auch eine entsprechende Steckerkodierung realisiert werden, mit der das Aufstecken inkompatibler Steckverbindungs-Gegenstücke verhindert werden kann.
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In der 3 ist außerdem erkennbar, dass in den Steckverbindungsgehäuseabschnitten 37, 67 jeweilige, zum Beispiel als Gabelkontakte ausgebildete elektrische Kontaktelemente 42, 62 angeordnet sind. Die elektrischen Kontaktelemente 42, 62 sind mit den jeweiligen zur Leiterplatte 7 hin ausgerichteten elektrischen Kontaktelementen 31, 51 elektrisch verbunden.
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Die 2 und 3 zeigen außerdem die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 in einem bereits auf die Leiterplatte 7 aufgesetzten Zustand.
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Anhand der 2 und 3 seien noch verschiedene, für die Beschreibung der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 relevante räumliche Ebenen E1, E2, E3 und E4 erläutert. Die Definition der räumlichen Ebenen E1, E2, E3 und E4 gilt auch für alle übrigen Figuren. Die räumlichen Ebenen E1 und E2 sind jeweilige Steckebenen, in denen auf die jeweiligen elektrischen Steckkontakte 42, 62 des Aufstockmoduls 5 bzw. des Grundmoduls 3 entsprechende Steckverbindungs-Gegenstücke aufgesteckt werden können. Es wird davon ausgegangen, dass die Steckebenen E1 bzw. E2 die elektrischen Steckkontakte 42 bzw. 62 jeweils mittig schneiden. Die Steckebenen E1 bzw. E2 sind Ebenen, die parallel zur durch die x- und die y-Achse aufgespannte Ebene verlaufen, somit auch parallel zur Leiterplattenoberfläche 70 der Leiterplatte 7, wenn die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 wie in den 2 und 3 gezeigt auf der Leiterplatte 7 in der vorgesehenen Weise befestigt ist.
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Die räumliche Ebene E3 verläuft vertikal zur Leiterplatte 7, somit parallel zu einer durch die y- und die z-Achse aufgespannten Ebene. Die vertikale Ebene E3 verläuft durch die Punkte, an denen auf der Steckverbindungsseite 36, 56 die jeweiligen elektrischen Steckkontakte 42, 62 enden. Wie insbesondere in 2 erkennbar ist, ist eine Ausführungsform der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 dargestellt, bei der die Steckverbindungsgehäuseabschnitte 37, 57 gleich lang zur Steckverbindungsseite 36, 56 hervorstehen und dementsprechend die elektrischen Steckkontakte 42, 62 des Grundmoduls 3 und des Aufstockmoduls 5 in derselben vertikalen Ebene E3 enden. Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, in denen die elektrischen Steckkontakte 62 des Aufstockmoduls 5 in einer anderen vertikalen Ebene enden als die elektrischen Steckkontakte 42 des Grundmoduls 3. So kann zum Beispiel in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die elektrischen Steckkontakte 62 des Aufstockmoduls 5 in einer vertikalen Ebene hinter der Ebene E3 enden, somit gegenüber den elektrischen Steckkontakten 42 des Grundmoduls 3 etwas nach hinten versetzt sind (d.h. rechts von der Ebene E3 gemäß 2). Auch umgekehrte Ausführungsformen sind vorteilhaft, d.h. Ausführungsformen, bei denen die elektrischen Steckkontakte 62 des Aufstockmoduls 5 weiter hervorstehen als die elektrischen Steckkontakte 42 des Grundmoduls 3.
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Die Raumebene E4, die in 3 dargestellt ist, verläuft ebenfalls senkrecht zur Leiterplatte 7, und zwar parallel zu einer durch die x- und die z-Achse aufgespannten Ebene. Die Raumebene E4 verläuft damit in Einsteckrichtung der Steckkontakte 42, 62, d.h. in derjenigen Richtung, in der ein Steckverbindungs-Gegenstück auf die elektrischen Steckkontakte 42, 62 aufzustecken ist. Ferner verläuft die Raumebene E4 mittig durch die Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1. Wie aus der später noch erläuterten 5 erkennbar ist, sind die Kopplungsmittel, nämlich die Rasthaken 55 sowie die entsprechenden Rastausnehmungen 34, 54 auf beiden Seiten der Raumebene E4 jeweils paarweise in gleichen Abständen von der Raumebene E4 angeordnet, was für eine leichte Verbindbarkeit zwischen dem Grundmodul 3 und dem Aufstockmodul 5 und einen sicheren, robusten Halt zwischen dem Grundmodul 3 und dem Aufstockmodul 5 sorgt.
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Wie in 2 erkennbar ist, kann das Aufstockmodul 5 bündig an die Rückseite 49 des Grundmoduls 3 angefügt sein. An die Rückseite des Aufstockmoduls 5 kann ein weiteres Aufstockmodul angefügt werden.
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Die 4 und 5 zeigen das Aufstockmodul 5 gemäß den 2 und 3 ohne das Grundmodul 3. Hierdurch werden insbesondere die Rasthaken 55 deutlich erkennbar. Die Rasthaken 55 sind einstückig an dem Gehäuse 59 des Aufstockmoduls angeformt. Ferner ist erkennbar, dass das Gehäuse 59 eine ungefähr quaderförmige ausgesparte Ecke 63 aufweist, das heißt eine Winkelform hat. In der quaderförmig ausgesparten Ecke 63 kann das Grundmodul 3 angeordnet werden.
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Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1. Anhand der 6 wird verdeutlicht, dass ein Aufstockmodul 5, wie es zuvor bereits anhand der 2 bis 5 erläutert wurde, auch mit einem Grundmodul 3 gekoppelt werden kann, das eine andere Anzahl von elektrischen Steckkontakten aufweist als das Aufstockmodul 5. Beispielhaft ist dargestellt, dass ein mit zwei elektrischen Steckkontakten ausgebildetes Aufstockmodul (erkennbar anhand der zwei Steckverbindungsgehäuseabschnitte 57) mit einem mit fünf elektrischen Steckkontakten (erkennbar anhand der fünf Steckverbindungsgehäuseabschnitte 37) ausgebildeten Grundmodul 3 gekoppelt ist. Die am Gehäuse 39 des Grundmoduls 3 vorgesehenen Kopplungsmittel, insbesondere die zum Beispiel in den 1 und 2 erkennbare Rastausnehmung 34, ist in der Darstellung gemäß 6 nicht erkennbar, weil die Rastausnehmungen 34 im Inneren des Gehäuses 39 angeordnet sind und somit bei aufgesetztem Aufstockmodul 5 von diesem abgedeckt werden.
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Anhand der 7 und 8 wird eine erweiterte Ausführungsform der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 beschrieben, wobei z.B. von der anhand der 1 beschriebenen Grundausführung ausgegangen werden kann. Um die Fixierung der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung 1 an der Leiterplatte weiter zu verbessern und robuster zu gestalten, kann ein Leiterplattenbefestigungselement 80 ergänzt werden, das an der Rückseite 69 des Aufstockmoduls 5 angeordnet werden kann. Das Leiterplattenbefestigungselement 80 weist einen im montierten Zustand an der Rückseite 69 des Aufstockmoduls 5 anliegenden vertikalen Stützabschnitt 81 auf, der mit einem Leiterplattenbefestigungsabschnitt 82 des Leiterplattenbefestigungselements 80 verbunden ist, zum Beispiel einstückig damit hergestellt sein kann. Zwischen dem Stützabschnitt 81 und dem Leiterplattenbefestigungsabschnitt 82 wird ein im wesentlichen rechter Winkel gebildet. Zur Verstärkung können im Übergang von dem Stützabschnitt 81 zu dem Leiterplattenbefestigungsabschnitt 82 eine oder mehrere vertikal verlaufende Stützrippen 85 an dem Leiterplattenbefestigungselement 80 angeformt sein. Der Leiterplattenbefestigungsabschnitt 82 weist zum Beispiel eine zentrale Öffnung 86 auf, über die das Leiterplattenbefestigungselement 80 mit der Leiterplatte 7 verschraubt werden kann.
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Das Leiterplattenbefestigungselement 80 weist an dem vom Leiterplattenbefestigungsabschnitt 82 abgewandten Ende einen Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 83 auf. Der Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 83 ist derart geformt, dass das Leiterplattenbefestigungselement 80 wie das Gehäuse eines weiteren Aufstockmoduls auf das Aufstockmodul 5 beziehungsweise dessen Koppelmittel 53, 54, 64 aufgerastet werden kann. Hierzu sind an dem Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 83 Rasthaken 84 ausgebildet, die in die Öffnungen 53 des Gehäuses 59 des Aufstockmoduls 5 eingeführt werden können und sich hinter den Rastkanten 64 einhaken können, um eine Rastverbindung zu bilden. Die Rasthaken 84 können zum Beispiel in gleicher Weise ausgebildet sein wie die in den 4 und 5 erkennbaren Rasthaken 55 des Aufstockmoduls 5.
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Auf diese Weise kann die Fixierung der Leiterplatten-Steckverbinderanordnung auf der Leiterplatte weiter verbessert und stabilisiert werden. Durch die verbesserte Stabilisierung werden die elektrischen Verbindungen der elektrischen Kontaktelemente 31, 51 mit der Leiterplatte 7 von mechanischen Belastungen beim Anstecken und Lösen von Steckverbindungs-Gegenstücken entlastet und damit geschont.
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Die 9 zeigt die zusätzliche Fixierung eines allein verwendeten Grundmoduls 3 durch einen Leiterplattenbefestigungselement 90, das analog zum Leiterplattenbefestigungselement 80, wie zuvor beschrieben, ausgebildet ist. Erkennbar ist ein vertikaler Stützabschnitt 91, Verstärkungsrippen 95, ein horizontaler Leiterplattenbefestigungsabschnitt 92 mit zentraler Öffnung 96 sowie ein Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 93 mit Rasthaken 94. Des Weiteren ist in der 9 erkennbar, dass das Leiterplattenbefestigungselement 90, insbesondere dessen Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 93, zusätzlich als Kennzeichnungsfläche verwendet werden kann, um die Möglichkeit einer zusätzlichen Kennzeichnung der Pole der elektrischen Steckverbindung zu bieten. In der 9 sind die Pole beispielhaft mit „L“ und „N“ gekennzeichnet. Die Kennzeichnung oder Beschriftung kann nachträglich an dem Leiterplattenbefestigungselement 80 beziehungsweise 90 angebracht werden oder bereits bei der Herstellung daran vorgesehen werden.
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Die 10 zeigt die Befestigung eines Grundmoduls 3 mit einer Steckrichtung 36, die ungefähr senkrecht zur Leiterplatte 7 bzw. zur Unterseite 30 des Grundmoduls 3 verläuft. Auch für solche Ausführungsformen eines Grundmoduls 3 kann die beschriebene zusätzliche mechanische Fixierung über ein Leiterplattenbefestigungselement erfolgen, wobei gemäß 10 ein an die Formgebung des Grundmoduls 3 angepasstes Leiterplattenbefestigungselement 100 dargestellt ist. Dieses weist wiederum einen Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 103 auf, der mit Rasthaken 104 versehen ist, die entsprechend den zuvor erläuterten Leiterplattenbefestigungselementen 80, 90, ausgebildet sein können. Der Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 103 bildet zugleich einen vertikal zur Leiterplatte 7 verlaufenden Abschnitt, wobei in dieser Ausführungsform kein separater Stützabschnitt, wie er bei den Leiterplattenbefestigungselementen 80, 90 erläutert wurde, vorhanden ist, sondern direkt durch den vertikalen Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 103 gebildet wird. Der Steckverbindergehäuse-Befestigungsabschnitt 103 ist mit einem etwa senkrecht dazu verlaufenden Leiterplattenbefestigungsabschnitt 101 verbunden, gegebenenfalls über Stützrippen 105. Der Leiterplattenbefestigungsabschnitt 101 weist einen in Richtung zur Leiterplatte vorstehenden Raststift 102 auf, mit dem das Leiterplattenbefestigungselement 100 in eine Bohrung einer Leiterplatte 7 eingerastet werden kann.
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Die Leiterplattenbefestigungsabschnitte 82, 92 der Leiterplattenbefestigungselemente 80, 90 können alternativ oder zusätzlich auch mit einem Raststift 102 ausgebildet sein. In entsprechender Weise kann auch der Leiterplattenbefestigungsabschnitt 101 des Leiterplattenbefestigungselements 100 alternativ oder zusätzlich mit einer Öffnung 86, 96 versehen sein. Die Befestigungsarten über eine oder mehrere Öffnungen mit Verschraubung und/oder einen oder mehrere Raststifte können wahlweise vorgesehen werden.
