EP2748899B1

EP2748899B1 - Steckerelement

Info

Publication number: EP2748899B1
Application number: EP12761557.3A
Authority: EP
Inventors: Olaf Kappla; Andreas Joseph Schmid; Katja SCHÖBER; Christoph UNTIEDT; Arno FRAHMANN
Original assignee: Leoni Kabel Holding GmbH
Current assignee: Leoni Kabel GmbH
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: WO2013030093A2; US9118149B2; CN103918137A; EP2748899A2; US20140179143A1; WO2013030093A3; CN103918137B

Description

Die Erfindung betrifft ein Steckerelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Bei dem Steckerelement handelt es sich um einen sogenannten Flachstecker mit einem Verriegelungsmechanismus, wie er insbesondere in Computemetzwerken als elektrischer oder optischer Stecker eingesetzt wird. Derartige Steckerelemente sind auch unter den Begriffen "SFP" (small form factor pluggable) oder auch _nQSFP" (quad small form factor pluggable) bekannt und in entsprechenden Normen im Hinblick auf ihre geometrischen Abmessungen bestimmt. Aus der WO 2011/089003 A1 ist ein solcher QSFP-Stecker zu entnehmen. Weiterhin ist aus der WO 2011/072869 A1 ein SFP-Steckerelement (auch als CXP-Steckerelement bezeichnet) mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zu entnehmen.
Der QSFP-Stecker zeichnet sich grundsätzlich durch einen Entriegelungsmechanismus aus, welcher in den Seitenwänden des Gehäuses integriert ist. Hierzu ist ein in etwa bügelförmiges Verriegelungselement angeordnet, welches im hinteren, rückwärtigen Bereich des Steckergehäuses innenliegend zwischen zwei Gehäusehälften geführt ist. Das Verriegelungselement weist demnach zwei sich in Längsrichtung in den Seitenwänden erstreckende Verriegelungsarme auf, an denen endseitig jeweils ein Riegelelement angeordnet ist, welches seitlich über den Verriegelungsarm übersteht.
Im Unterschied zu derartigen QSFP-Steckertypen ist das Riegelelement bei den SFP-Steckertypen an einer Oberseite des Steckergehäuses ausgebildet. Bei dem SFP-Stecker gemäß der WO 2011/072869 A1 ist das Verriegelungselement insgesamt nach Art einer Wippe ausgebildet, an der im vorderen Ende das Riegelelement angeformt ist.
Zur Betätigung des Verriegelungsmechanismus ist regelmäßig ein Betätigungselement angeordnet, welches manuell durch Ziehen oder Drehen das Verriegelungselement von einer verriegelten in eine entriegelte Position überführt. Bei den bekannten SFP- oder QSFP-Steckern aus den beiden oben genannten Dokumenten ist jeweils eine Ziehlasche ausgebildet, die in Längsrichtung des Steckers zum Entriegeln gezogen wird.
Wie bereits erwähnt dienen derartige Stecker zum Anschluss insbesondere von Datenkabeln in Computer-Netzwerken an Geräte oder auch Verteiler. Der Einbauraum ist hierbei oftmals begrenzt und die einzelnen Stecker sind sehr dicht nebeneinander angeordnet. Innenliegend weisen die Stecker eine geeignete Elektronik auf, die üblicherweise auf einer Leiterplatte integriert ist. Die Leiterplatte mit entsprechenden Kontakten bildet zugleich auch eine Kontaktzunge, die stirnseitig am vorderen Ende des Steckergehäuses freizugänglich ist, und über die ein Steckkontakt mit der jeweiligen Komponente ausgebildet wird. Die Stecker sind allgemein zum wiederholten End- und Verriegeln ausgebildet.
Aus der US 2002/0150343 A1 ist ein Steckerelement für faseroptische Stecker zu entnehmen, bei dem - ähnlich wie bei einem SFP-Stecker - an einem Wippenelement ein Riegel ausgebildet ist. Ein SFP-Stecker ist darüber hinaus auch in der CN 101989713 A beschrieben.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Steckerelement für ein dauerhaft zuverlässiges, reversibles Ver- und Entriegeln auszubilden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Das Steckerelement weist einen Verriegelungsmechanismus zur Ausbildung einer verriegelbaren Steckverbindung mit einem Gegenstück auf, wobei es hierzu ein sich in Längsrichtung erstreckendes Steckergehäuse mit zwei Gehäuseteilen, nämlich ein Oberteil sowie ein Unterteil aufweist. Das Steckergehäuse erstreckt sich von einer rückseitigen Stirnwand mit einer Kabelöffnung für ein anzuschließendes Kabel bis zu einer vorderen Stirnseite mit einer Öffnung für ein Steckkontaktelement. Das Steckergehäuse bildet hierbei üblicherweise eine Gehäusestufe aus, die einen rückwärtigen Teil von einem vorderen Steckerbereich trennt, mit dem der Stecker in das Gegenstück (Komponente) eingesteckt wird. Die Stufe ist hierbei üblicherweise lediglich an der Ober- ggf. auch an der Unterseite ausgebildet. Das Steckkontaktelement ist die bereits beschriebene Leiterplatte.
Der Verriegelungsmechanismus weist eine außerhalb des Gehäuses angeordnete und in Längsrichtung bewegbare Ziehlasche auf, die mit einem zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordneten Verriegelungselement drehfest verbunden ist. Das Verriegelungselement wiederum weist ein Riegelelement zum formschlüssigen End- und Verriegeln des Steckerelements mit dem Gegenstück auf. Bei einem Ziehen an der Ziehlasche (ausschließlich) in Längsrichtung ist das Riegelelement aus einer Verriegelungsposition in eine offene Position überführbar. Der Verriegelungsmechanismus ist bevorzugt zweiteilig ausgebildet, wobei nämlich zum Einen das Verriegelungselement ein rückseitiges Montageteil aufweist, mit dem es über die rückseitige Stirnwand aus dem Gehäuse herausgeführt ist und weiterhin als zweites Teil die Ziehlasche aufweist., die an diesem rückseitigen Montageteil unlösbar befestigt ist.
Durch die zumindest zweiteilige Ausbildung besteht zum Einen die Möglichkeit, unterschiedlich gestaltete, kundenspezifische Ziehlaschen beispielsweise mit kundenspezifischen Aufdrucken oder mit kundenspezifischen Designs bei ansonsten gleichen Teilen zur Verfügung zu stellen. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist darin zu sehen, dass selbst bei einem Abreißen der üblicherweise aus Kunststoff bestehenden Ziehlasche weiterhin die außerhalb des Gehäuses angeordnete Montageteile noch mit einem Werkzeug gegriffen werden können, um eine Notentriegelung des Steckers durchzuführen. Bei einer einteiligen Ausgestaltung insbesondere aus Kunststoff, bei dem also die Ziehlasche und das ins Gehäuse hineinreichende Entriegelungselement einteilig aus Kunststoff ausgebildet sind, besteht das Problem des Abreißens innerhalb des Gehäuses, so dass ein Lösen unmöglich ist. Mit der hier gewählten Ausgestaltung ist daher eine Notentriegelung ermöglicht.
Das Verriegelungselement weist eine um eine horizontale Drehachse kippbare Wippe auf, welche an ihrem vorderen Ende das Riegelelement aufweist. Im rückwärtigen Bereich hinter der Drehachse und damit gegenüberliegend zum Riegelelement ist ein zweiter Wipparm vorgesehen, welcher vorzugsweise schräg geneigt verläuft und auf den zur Betätigung der Wippe die Ziehlasche mit einer Querstrebe einwirkt.
Wie bereits weiter oben dargelegt, besteht teilweise die Gefahr, dass die Ziehlasche abreißt und dadurch der Stecker nicht mehr entriegelt werden kann. Um eine Notentriegelung zu ermöglichen ist an der Wippe ein über die Gehäuseoberseite hinaus überstehendes Betätigungselement angeordnet, welches für ein Werkzeug zugänglich ist, derart, dass eine Notbetätigung der Wippe bei gestecktem Steckerelement ermöglicht ist. Das Werkzeug ist im einfachsten Fall ein stiftartiges Element, welches gegen das Betätigungselement in Längsrichtung gedrückt wird, um die Wippe um die Drehachse zu kippen.
Zweckdienlicherweise ist die Wippe und das Riegelelement derart ausgebildet, dass das Riegelelement bei Betätigung der Wippe von einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition nach innen in Richtung zu einer Gehäusemitte eingezogen wird. Das Riegelelement wird daher für den Entriegelungsvorgang von dem Gegenstück (Komponente) weggezogen. Üblicherweise erfolgt die Verriegelung des Steckerelements mit einem käfigartigen Einsatz in einem Gehäuse der Komponenten, wobei das Riegelelement hierbei in eine entsprechende Aussparung eingreift. Bei herkömmlichen SFP-Steckervarianten, wie sie beispielsweise auch in der WO 2011/072869 A1 beschrieben ist, greift das Riegelelement von oben in die entsprechende Aussparung am Gegengehäuse ein und wird für die Entriegelposition nach oben weggezogen. Der Käfig oder das Gegengehäuseelement ist daher zwischen einer Oberseite des Steckergehäuses im Steckerbereich und dem Riegelelement zwischengelagert. Aufgrund von Toleranzproblemen bei der Fertigung derartiger Befestigungskäfige, die üblicherweise als Stanzbiegeteile ausgebildet sind, kann es zu Problemen beim Entriegeln aufgrund einer nicht vollständigen Entriegelung kommen. Durch die hier beschriebene Lösung ist dieses Problem ausgeschlossen.
Weiterhin ist in bevorzugter Ausgestaltung im vorderen Bereich ein Federelement angeordnet, welches in vertikaler Richtung eine Federkraft auf den vorderen Teil der Wippe mit dem Riegelelement ausübt. Die Kraftrichtung erfolgt daher senkrecht zur Drehachse der Wippe, so dass ein möglichst rechtwinkliger Kraftangriff erfolgt. Das Federelement drückt die Wippe nach außen in die verriegelte Position. Das Federelement ist hierbei beispielsweise eine Blattfeder oder auch eine Schraubenfeder.
Weiterhin ist die Wippe vorzugsweise drehbar auf einem Drehbolzen gelagert. Die Wippe und der Drehbolzen sind also zwei getrennte, relativ zueinander drehbewegliche Teile. Hierdurch ist eine möglichst reibungsarme Lagerung erzielt, wodurch die vom Federelement ausgeübte Federkraft möglichst effizient für eine sichere Verriegelung umgesetzt ist.
Beim SFP-Steckerelement ist die Wippmechanik im rückwärtigen Teilbereich des Steckergehäuses angeordnet. Entsprechend ist der rückwärtige Teilbereich üblicherweise etwas höher bauend ausgebildet. In diesem rückwärtigen Teilbereich ist in zweckdienlicher Ausgestaltung ein Aufnahmeraum für die Wippe ausgebildet, welcher zum weiteren Gehäuseinnenraum verschlossen ist. Zweckdienlicherweise erfolgt dies über eine metallische Schirmplatte, die mit dem Gehäuse fest verbunden, beispielsweise vernietet ist. An dieser unteren Begrenzung des Aufnahmeraums stützt sich insbesondere auch der rückwärtige Wippschenkel ab, so dass dieser aufgrund der Federkraft, die auf den vorderen Bereich der Wippe einwirkt in eine definierte Grundposition gepresst wird.
Die Verwendung des Schirmelements hat weiterhin EMV-technisch besondere Vorteile, da hierdurch eine gewünschte Abschirmwirkung erzielt wird. Durch die separate Befestigung dieses Schirmblechs am Gehäuse ist darüber hinaus die Mechanik der Entriegelung, also die Wippfunktionalität von den üblichen Komponenten im Steckergehäuse vollständig entkoppelt.
Die Ziehlasche ist insbesondere mit dem Montageteil vernietet. In alternativer Ausgestaltung ist die Ziehlasche als ein an das Montageteil angespritztes Kunststoffteil ausgebildet. Für eine zuverlässige Verbindung weist das Montageteil hierbei vorzugsweise Formschlusselemente wie Löcher, Hinterschneidungen, etc. auf. Durch das Anspritzen wird insgesamt auch optisch ein sehr gefälliger Gesamteindruck erzielt.
Bei einer Vernietung sind die Niete vorzugsweise in der Ziehlasche vor dem eigentlichen Befestigen am Montageteil unverlierbar gehalten, so dass eine einfache Montage ermöglicht ist.
Das Verriegelungselement mit dem Montageteil ist vorzugsweise aus Metall und damit insbesondere aus einem Material mit einer höheren Zugfestigkeit als die Ziehlasche aus Kunststoff ausgebildet. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einer mechanischen Überbelastung die Ziehlasche außerhalb des Gehäuses reißt und nicht etwa das Verriegelungselement innerhalb des Gehäuses.
Die Ziehlasche erstreckt sich vorzugsweise allgemein auf einer Ebene einer Gehäuseaußenseite, so dass also die Ziehlasche auf einer Seite des den Stecker über dessen rückseitiger Stirnwand zugeführten Kabels angeordnet ist. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante ist die Ziehlasche hierbei, in einer Seitenansicht betrachtet, in etwa L-förmig ausgebildet, zumindest im gehäusenahen Bereich, und weist zwei seitliche Vertikalarme auf, die an der Rückseite des Gehäuses anliegen und an korrespondierenden jeweiligen Montageschenkeln des Montageteils befestigt sind. Zwischen diesen beiden gegenüberliegenden Vertikalarmen befindet sich die Kabelöffnung. Die Vertikalarme erstrecken sich insbesondere über die gesamte Höhe des Steckergehäuses. Ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass die Ziehlasche wahlweise unten oder oben befestigt werden kann bei gleich ausgebildetem Verriegelungselement. Allgemein ist daher in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen, dass die Ziehlasche bzgl. der Längsrichtung um 180° drehversetzt montierbar ist. Gemäß einer ersten Variante erfolgt dies alleine durch die unterschiedliche Montage nur der Ziehlasche selbst und in einer zweiten Variante ist die Ziehlasche zusammen mit dem Verriegelungselement um 180° drehbar, ohne dass weitere Änderungen an den übrigen Komponenten des Steckers vorgenommen werden müssen. Das Verriegelungselement ist daher in diesem Fall (QSFP) zusammen mit der Ziehlasche wahlweise in der einen oder anderen (um 180° um die Längsrichtung gedrehte) Orientierung montierbar.
Vorzugsweise weist das Montageteil weiterhin einen Querbügel auf, an dem die Ziehlasche befestigt ist. Der Querbügel ist hierbei mit dem restlichen Montageteil ein monolithisches Teil, beispielsweise ein Blechbiegeteil.
An diesem Querbügel erfolgt beispielsweise die Befestigung der Ziehlasche über Nieten. In einer alternativen Ausgestaltung sind die beiden L-förmigen Vertikalarme über einen derartigen Querbügel miteinander verbunden, der auch innerhalb des Gehäuses verlaufend angeordnet sein kann.
Bei derartigen Steckerelementen sind allgemein sehr enge Toleranzgrenzen für die Gehäusemaße vorgegeben, um eine sichere Verriegelung zu ermöglichen. Um eine einfache, positionsgenaue Montage der zwei Gehäuseteile, die nach Art von zwei Halbschalen ausgebildet sind, zu gewährleisten, ist in einer bevorzugten Weiterbildung im vorderen Steckerbereich des Steckergehäuses eine spielfreie, stufenartige Verbindung zwischen Oberteil und Unterteil ausgebildet. Hierzu greifen Oberteil und Unterteil unter Ausbildung einer Stufe ineinander und weisen zugleich zueinander korrespondierende Montageschrägen auf, die ein Verschwenken der beiden Teile zueinander zu Montagezwecken erlaubt. Unter stufenartiger Ausbildung wird hierbei eine formschlüssige Verbindung in Vertikalrichtung senkrecht zur Längsrichtung verstanden, so dass in Vertikalrichtung die Position der beiden Gehäusehälften zueinander fixiert ist. Aufgrund der sich an diese Stufe anschließenden Schräge, die beispielsweise unter einem Winkel zwischen 30° und 60° orientiert ist, besteht die besondere Möglichkeit, dass die beiden Gehäuseteile zu Montagezwecken relativ zueinander um eine Schwenkachse verschwenkt werden, die senkrecht zur Längsachse und parallel zu einer Teilungsebene der beiden schalenartigen Gehäuseteile verläuft.
Zweckdienlicherweise umfasst das eine der beiden Gehäuseteile, insbesondere das Oberteil, hierzu an seinem stirnseitigen Ende an seinen Seitenwänden jeweils eine sich parallel zur Längsrichtung erstreckende Nase, vorzugsweise mit rechteckförmiger Seitenfläche, an die sich die Montageschräge anschließt. Das komplementäre Unterteil weist entsprechend eine Aussparung mit sich daran anschließender Montageschräge auf. Durch eine entsprechende maßgenaue Fertigung ist insgesamt ein spielfreier Passsitz zwischen den beiden Teilen erreicht.
In zweckdienlicher Weiterbildung ist insbesondere ergänzend zu dieser stufenartigen Verbindung im rückwärtigen Bereich ebenfalls eine formschlüssige Verbindung der Gehäuseteile ausgebildet, so dass sie zur Sicherung gegen ein horizontales Verschieben in Längsrichtung miteinander verzahnt sind. Der Formschluss wirkt daher in Längsrichtung. In diese rückwärtige Formschluss-Verbindung der beiden Gehäuseteile werden diese aufgrund der Schwenkbewegung gebracht. Bei der Montage wird zunächst das Oberteil mit der Nase voraus und unter einem Winkel geneigt zum Unterteil in die Aussparung eingeführt und anschließend zum Unterteil verschwenkt. Dabei greifen die beiden Gehäuseteile am rückwärtigen Ende zur Ausbildung der Verzahnung ineinander ein.
Zur Erhöhung der Stabilität des Steckergehäuses weist das eine Gehäuseteil, insbesondere das Oberteil, an seiner vorderen Stirnseite einen in Richtung zum Unterteil abgekröpften Querbügel auf, der das Unterteil auch formschlüssig umgreift. Hierdurch ist in Vertikalrichtung senkrecht zur Längsrichtung eine zuverlässige formschlüssige Verbindung erzielt. Durch das Umgreifen ist insgesamt eine gute Führung des Unterteils im Oberteil erzielt.
Für eine zuverlässige Verbindung der beiden Gehäuseteile sind diese vorzugsweise weiterhin über Nieten miteinander befestigt. Innerhalb der Gehäuseteile ist hierzu eine Nietführung ausgebildet, die sich durch die Gehäusewandung hindurch erstreckt, und die vorzugsweise den Niet über die gesamte Länge führt. Um eine möglichst passgenaue und spielfreie Nietführung auszubilden und gleichzeitig eine einfache Montage zu ermöglichen ist die Nietführung an ihren beiden gegenüberliegenden Enden mit dem kleinsten Durchmesser ausgebildet. Die Nietführung insgesamt ist daher in ihrem Mittenbereich beispielsweise konvex ausgewölbt. Alternativ kann die Nietführung an den Enden auch konisch jeweils zulaufend ausgebildet sein.
Durch die zuvor beschriebene Ausgestaltung der Gehäuseteile mit den in Längsrichtung formschlüssigen Verbindungen der beiden Gehäuseteile sowohl im vorderen als auch im rückwärtigen Bereich ist eine zuverlässige Entlastung der Nietverbindung in Längsrichtung erzielt, so dass die Nietverbindung lediglich in ihrer Längsrichtung, also in Vertikalrichtung (senkrecht zur Längsrichtung des Steckergehäuses) die beiden Gehäuseteile zusammenhalten muss.
Wie bereits erwähnt ist innerhalb des Steckergehäuses die eigentliche Steckerelektronik insbesondere auf einer Leiterplatte angebracht. Diese ist in bevorzugter Ausbildung vorzugsweise durch randseitige Noppen spielfrei fixiert und auch geklemmt. Dabei sind die Noppen an einem jeweiligen Gehäuseteil gegenüberliegend angeordnet. Die Noppen sind dabei vorzugsweise sowohl im Oberteil als auch im Unterteil angeordnet.
Durch die Summe der hier beschriebenen Merkmale ist insgesamt ein Flachstecker ausgebildet, der für eine evtl. erforderliche Notentriegelung besonders geeignet ist, gleichzeitig eine zuverlässige mechanische Verbindung zwischen den Gehäusehälften zeigt und zudem einen effektiv wirkenden Verriegelungsmechanismus aufweist, über Federelemente, die die Riegelelemente jeweils zuverlässig und reversibel in den Verriegelpositionen halten.
Ausführungsbeispiele von Steckerelementen werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in vereinfachten Darstellungen:

FIG 1: eine perspektivische Darstellung eines QSFP-Steckerelements,
FIG 2: eine perspektivische Darstellung eines SFP-Steckerelements,
FIG 3: zwei unterschiedliche Varianten der Befestigung einer Ziehlasche, nämlich eine angespritzte Ziehlasche (linke Bildhälfte) sowie eine angenietete Ziehlasche (rechte Bildhälfte) anhand des Beispiels eines SFP-Steckerelements,
FIG 4: ein SFP-Steckerelement in ausschnittsweiser, teilweiser Aufrißdarstellung zur näheren Erläuterung der in FIG 3 gezeigten Variante mit der angespritzten Ziehlasche,
FIG 5A: eine perspektivische Darstellung eines QSFP-Steckerelements mit angespritzter Ziehlasche,
FIG 5B: eine ausschnittsweise Schnittdarstellung des in FIG 5A dargestellten Steckerelements im Bereich der angespritzten Ziehlasche,
FIG 6: eine Seitenansicht eines SFP-Steckerelements zur Erläuterung der stufenartigen spielfreien Verbindung zwischen den beiden Gehäuseteilen mit vergrößerter Darstellung des Verbindungsbereichs,
FIG 7A: eine Teilansicht auf ein Gehäuseunterteil im rückwärtigen Bereich mit einer Kabelöffnung zur Illustration der formschlüssigen Verbindung der beiden Gehäuseteile nach Art einer Verzahnung im rückwärtigen Teilbereich und
FIG 7B: das hierzu korrespondierende Oberteil des Steckergehäuses ebenfalls in einem Ausschnitt,
FIG 8A: eine ausschnittsweise Schnittdarstellung eines SFP-Steckerelements zur Erläuterung der Entriegelungsmechanik mit der Notentriegelungsfunktionalität sowie
FIG 8B: die Darstellung gemäß FIG 8A zusammen mit einem Werkzeug bei einer Notentriegelung,
FIG 9: eine perspektivische Ansicht von Innen auf das Gehäuseoberteil eines SFP-Steckerelements mit einem angenieteten Schirmblech,
FIG 10: eine perspektivische Darstellung des Gehäuseunterteils eines QSFP-Steckerelements mit eingesetztem Verriegelungselement und daran befestigter Ziehlasche sowie eine vergrößerte Darstellung im Bereich eines Federelements,
FIG 11: eine ausschnittsweise Aufsicht auf die Wandung von oben des in FIG 10 dargestellten Bauteils,
FIG 12A: eine vergrößerte Darstellung der FIG 11 im Bereich des Riegelelements am Ende der Verriegelungsarme in der Verriegelungsposition
FIG 12B: eine zur FIG 12A vergleichbare Darstellung mit dem Verriegelungsarm in der entriegelten Position
FIG 13: eine perspektivische ausschnittsweise Darstellung eines der Verriegelungsarme eines QSFP-Steckerelements mit daran unverlierbar vormontierter Feder,
FIG 14A: in einer Explosionsdarstellung ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil in einer weiteren Ausführungsvariante, bei dem das Gehäuseoberteil an seiner vorderen Stirnseite einen abgekröpften Bügel aufweist zusammen mit einer vergrößerten Darstellung des abgekröpften vorderen Bereichs,
FIG 14B: eine Seitenansicht des in FIG 14A dargestellten Steckerelements in montierter Position mit vergrößerter Darstellung des vorderen Stirnbereichs sowie
FIG 15: eine Schnittdarstellung im Bereich eines Befestigungsnietes zum Vernieten der beiden Gehäuseteile.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in den FIG 1 und 2 dargestellten unterschiedlichen Typen eines Steckerelements 2A, 2B, nämlich ein QSFP-Steckerelement 2A (FIG 1) sowie ein SFP-Steckerelement 2B (FIG 2) weisen jeweils ein zweischaliges Steckergehäuse 4 mit einem Oberteil 4A sowie ein Unterteil 4B auf. Die Steckerelemente 2A, 2B erstrecken sich in Längsrichtung zwischen einer rückseitigen Stirnwand 6 zu einer vorderen Stirnseite 8. An der rückseitigen Stirnwand 6 ist eine Kabelöffnung 10 für ein einzuführendes Kabel ausgebildet. Die vordere Stirnseite 8 weist eine Öffnung 12 für ein durch eine Leiterplatte 14 gebildetes Steckkontaktelement auf. Im rückwärtigen Bereich weisen die Steckergehäuse 4 jeweils eine Gehäusestufe 16 auf, wodurch die Steckerhöhe, jedoch nicht die Breite reduziert ist. Der sich an die Gehäusestufe 16 anschließende vordere Bereich bildet einen Steckerbereich 18, mit dem das Steckerelement 2A, 2B im gesteckten Zustand in einem korrespondierenden Gegenstück zur Kontaktierung eingesteckt ist. Die beiden Gehäuseteile 4A, 4B sind bevorzugt ausschließlich im rückwärtigen Bereich über Befestigungsniete 19 verbunden.
Aus der rückseitigen Stirnwand 6 tritt jeweils ein Montageteil 20 eines zumindest teilweise im Inneren des Steckergehäuses 4 verlaufenden Verriegelungselements 22A, B aus. An diesem Montageteil 20 ist eine Ziehlasche 24 befestigt, die lediglich in Längsrichtung betätigt werden kann, ohne dass eine Drehbewegung möglich ist.
Das Verriegelungselement 22A, 22B weist jeweils ein Riegelelement 26A, 26B auf, welches nach Art einer hervorstehenden Nase ausgebildet ist.
Im Falle des QSFP-Steckerelements 2A umfasst das Verriegelungselement 22A durch zwei seitliche in Längsrichtung verlaufende Verriegelungsarme 28 oder durch diese gebildet, an denen endseitig das Riegelelement 26A angeformt ist. Bei diesen Verriegelungsarmen 28 handelt es sich um Blechlaschen, die in einer jeweiligen Seitenwand 30 des Steckergehäuses 2A geführt ist.
Im Unterschied hierzu ist das Riegelelement 22B des SFP-Steckerelements 22B an der Oberseite des Steckergehäuses 4 im Steckerbereich 18 angeordnet. Im Bereich des Riegelelements 26B ist das Steckergehäuse 4 zudem von einem EMI-Käfig zu Abschirmzwecken umgeben.
Anhand der Figuren 3, 4, 5A, 5B werden nachfolgend verschiedene Befestigungsmöglichkeiten der Ziehlasche 24 beschrieben. In FIG 3 sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Varianten dargestellt. Die linke Bildhälfte zeigt eine Variante, bei der die Ziehlasche 24 Vertikalarme 32 aufweist, mit denen sie an entsprechenden Montageschenkeln 34 (vgl. FIG 4) des Montageteils 20 befestigt ist. Bei der zweiten Variante ist die Ziehlasche 24 über Nieten 36 an einem Querbügel 38, welcher das überstehende Montageteil 20 bildet, befestigt.
Besonders hervorzuheben ist die Variante mit der angespritzten Ziehlasche 24, insbesondere mit deren in etwa L-förmigen Ausgestaltung, die gebildet ist durch die Vertikalarme 32 und sich daran anschließenden im Wesentlichen in Längsrichtung erstreckenden seitlichen Armen, die einen Griffraum umschließen. Im hinteren Bereich ist zwischen den seitlichen Armen ein Markierungsfeld beispielsweise zur Anbringung eines Markennamens ausgebildet. Der besondere Vorteil dieser in etwa L-förmigen Ausgestaltung in Verbindung mit der Möglichkeit des Anspritzens ist darin zu sehen, dass kundenspezifisch eine Konfektionierung vorgenommen werden kann und dass die Ziehlasche 24 Probleme oberhalb oder auch unterhalb eines einzuführenden Kabels angeordnet werden kann. Insofern ist eine 180° Drehung ermöglicht.
Bei der SFP-Ausführungsvariante (FIG 4) ist das Montageteil innen in etwa als ein U-förmiger Bügel mit den außenseitig sich in Vertikalrichtung erstreckenden Montageschenkeln ausgebildet. Der Bügel dieses Montageteils 20 bildet dabei eine Querstrebe 40 aus, mit dem eine das Riegelelement 26B aufweisende Wippe 42 betätigt werden kann. Die Querstrebe 40 ist dabei in Querrichtung quer zur Längsrichtung sowie auch quer zur Vertikalrichtung, in der sich beispielsweise die Montageschenkel 34 erstrecken, orientiert.
Die Längsrichtung ist allgemein als die Erstreckungsrichtung von der rückseitigen Stirnwand 6 zu der vorderseitigen Stirnseite 8, die Querrichtung ist die Erstreckungsrichtung senkrecht hierzu von der linken zur rechten Seitenwand 30 (Breite) und die Vertikalrichtung die Erstreckungsrichtung senkrecht zur Längsrichtung und zur Querrichtung von der Gehäuseunterseite zur Gehäuseoberseite (Höhe).
Zur formschlüssigen Befestigung der angespritzten Ziehlasche 24 weist das Montageteil 20 im angespritzten Bereich beispielsweise Hinterschneidungen, Öffnungen etc. auf, wie dies aus der FIG 4 oder auch aus der FIG 5B zu entnehmen ist.
Als nächstes wird nunmehr anhand der Figur 6 der Aspekt der stufenförmigen, spielfreien Verbindung der beiden Gehäuseteile 4A, 4B näher erläutert. Das Oberteil 4A weist jeweils an seinen gegenüberliegenden Seitenwänden an deren vorderen Stirnseite endseitig eine sich in Längsrichtung (horizontal) erstreckende Nase 44 auf, an die sich zur Gehäuseoberseite hin winklig unter einem stumpfen Winkel eine Montageschräge 46 anschließt. Korrespondierend hierzu ist das Gehäuseunterteil 4B mit einer Aussparung 48 versehen, in die die Nase 44 eingreift. Ebenso ist eine Montageschräge 46 am Unterteil 4B ausgebildet. Die beiden Gehäuseteile 4A, 4B liegen in diesem vorderen Bereich spielfrei ineinander ein, so dass ein Passsitz ausgebildet ist. Die beiden Gehäuseteile sind daher in Vertikalrichtung spielfrei aneinander befestigt.
Um auch in horizontaler Richtung, also in Längsrichtung eine spielfreie Passung der beiden Gehäuseteile 4A, 4B zu erzielen, ist ergänzend auch im rückwärtigen Bereich der beiden Gehäuseteile 4A, 4B eine in Längsrichtung wirkende formschlüssige Verbindung ausgebildet (FIG 7A, 7B). Hierzu sind an den Gehäuseteilen 4A, 4B Gehäuserücksprünge 50 zur Ausbildung einer Art Verzahnung vorgesehen. Insbesondere in Kombination mit der stufenförmigen Ausgestaltung, wie sie in FIG 6 dargestellt ist, ist hierdurch eine zuverlässige Befestigung der beiden Gehäuseteile 4A, 4B aneinander ermöglicht. Die Montage erfolgt hierbei derart, dass zunächst das obere Gehäuseteil 4A mit der Nase 44 voraus in die korrespondierende Aussparung 48 zumindest teilweise eingesteckt wird, und zwar schräg zur Längsrichtung orientiert und anschließend eingeschwenkt wird, bis im rückwärtigen Bereich die Gehäuserücksprünge 50 ineinander greifen. Durch die Verzahnung im rückwärtigen Bereich ist daher zur Montage keine Parallelverschiebung in Längsrichtung der beiden Gehäuseteile 4A, 4B möglich. Vielmehr ist die Schwenkbewegung erforderlich.
Als Nächstes wird nunmehr anhand der Figuren 8A und 8B der Aspekt einer Notentriegelung beim SFP-Steckerelement 2A erläutert sowie die Funktionsweise des Verriegelungselements 22B.
Wie bereits zur FIG 4 beschrieben wurde, weist das Verriegelungselement 22B die Wippe 42 auf, die an einem Drehbolzen 43 gelagert ist. An dem vorderen Endbereich der Wippe 42 ist das Riegelelement 26B ausgebildet. Das vordere Ende der Wippe 42 ist weiterhin durch ein Federelement 52 nach oben in eine Grundstellung gedrückt. Diese Grundstellung entspricht einer Verriegelungsstellung. Im rückwärtigen Bereich weist die Wippe 42 einen hinteren Wippenarm 54 auf, welcher zumindest an seiner Unterseite eine Betätigungsschräge aufweist, mit der die Querstrebe 40 des Montageteils 20 in Kontakt steht. Der hintere Wippenarm 54 stützt sich nach unten an einem Schirmblech 56 ab, welches zusammen mit Gehäuseteilbereichen einen Aufnahmeraum 58 nach unten begrenzt und abschließt. Das Schirmblech 56 dient insbesondere auch zur EMV-Abschirmung und ist nochmals in FIG 9 dargestellt. Es ist mit dem Gehäuseoberteil 4B vernietet.
Aus der in der FIG 8A dargestellten Grundstellung (verriegelte Position) wird das Verriegelungselement 22B mit Hilfe der Ziehlasche 24 in die in FIG 8B dargestellte entriegelte Position überführt. Hierzu wird an der Ziehlasche 24 nach hinten in Längsrichtung gezogen, so dass die Querstrebe 40 an der Schräge des Wippenarms 54 entlang gleitet und somit die Wippbewegung erzeugt, so dass der vordere Wippenarm mit dem Riegelelement 26B gegen die Federkraft nach unten gedrückt wird.
Die Wippe 42 weist als Besonderheit ein nach Art eines Quersteges ausgebildetes Betätigungselement 60 für eine Notbetätigung mit Hilfe eines Werkzeugs 62 auf. Dieses Betätigungselement 60 ist an der Wippe 42 angeformt und erstreckt sich über die Gehäuseoberseite hinaus, so dass es von außen frei zugänglich ist. Durch Drücken nach vorne kann die Wippe 42 in die entriegelte Stellung überführt werden.
Anhand der Figuren 10 bis 13 wird nunmehr die Funktion des QSFP-Steckerelements 2A sowie der spezielle Aspekt der unverlierbar gehaltenen Feder 64 erläutert.
Die seitlichen Verriegelungsarme 28 sind in den Gehäuseseitenwänden 30 im hinteren Bereich innenliegend geführt, wobei hier eine Führung durch das Gehäuse selbst ausgebildet ist. Wie in FIG 10 dargestellt, ist in diesem hinteren Bereich die als Schraubenfeder ausgebildete Feder 64 unverlierbar an einem jeweiligen Verriegelungsarm 28 befestigt. Die Feder 64 erstreckt sich dabei in Längsrichtung und presst die Verriegelungsarme in eine Grundstellung, wie sie insbesondere auch in FIG 12A dargestellt ist. Im vorderen Bereich sind die Verriegelungsarme 28 jeweils etwas nach innen abgekröpft. In diesem abgekröpften Teilbereich sind die nach außen ausgeformten Riegelelemente 26B angeordnet. Korrespondierend zu der Abkröpfung ist auch ein Wandungsbereich des Gehäuses 4 schräg verlaufend ausgebildet. Zur Verriegelung des Steckers greift in hier nicht näher dargestellte Weise eine Riegellasche des Gegenstücks in die Seitenwandung 30 ein. Zum Entriegeln wird diese Riegellasche mit Hilfe des Riegelelements 26A seitlich nach außen weggedrückt, so dass das Steckerelement 2A herausgezogen werden kann. Dies erfolgt durch Ziehen an der Ziehlasche, so dass der Verriegelungsarm 28 nach hinten gezogen wird, wie dies in der FIG 12B dargestellt ist. Hierbei wird das Riegelelement 26A durch den schrägen Wandungsbereich seitlich nach außen gedrückt und entriegelt somit die Riegellasche.
Zur unverlierbaren Halterung der Feder 64 ist aus dem Verriegelungsarm 28 eine Blechlasche 66 ausgestanzt und umgebogen. Wie aus FIG 13 ersichtlich ist, weist der Verriegelungsarm 28 hierzu eine in etwa T-förmige Ausstanzung 68 auf und die Blechlasche 66 umfasst drei Teillaschen, die jeweils etwa um 90° zur Ausbildung einer käfigartigen Klemmaufnahme umgebogen sind, in der die Feder 64 einliegt.
Aus der FIG 10 ist ein weiterer Aspekt zu entnehmen: Die im Steckergehäuse 4 im endmontiertem Zustand einliegende Leiterplatte 14 (vgl. z.B. FIG 1) ist im Steckergehäuse 4 vorzugsweise ausschließlich klemmend durch randseitig vorzugsweise an beiden Gehäuseteilen 4A, 4B ausgeformte Noppen 69 gehalten. Die Noppen 69 sind vorzugsweise an einem jeweiligen Gehäuseboden des Oberteils 4A bzw. Unterteils 4B randseitig ausgebildet. Zweckdienlicherweise sind sie sowohl im Oberteil 4A als auch im Unterteil 4B ausgebildet, so dass die Leiterplatte 14 vorzugsweise sowohl in Querrichtung als auch in Vertikalrichtung spielfrei durch die Noppen 65 an den Gehäuseteilen 4A, 4B geklemmt ist.
Im Zusammenhang mit den FIG 14A und 14B wird nunmehr eine weitere Variante zur Verbindung der beiden Gehäuseteile 4A, 4B näher erläutert. Das Oberteil 4A weist an seiner vorderen Stirnseite 8 einen nach unten etwa vertikal abgekröpften Querbügel 70 auf. Dieser ist über zwei seitliche Vertikalarme und sich an diese anschließende seitliche Horizontalarme mit einer Gehäuseoberseite verbunden. Durch diese Ausbildung ist eine stirnseitige Öffnung geschaffen, durch die die Leiterplatte 14 stirnseitig herausragen kann. Mit dem Querbügel 70 hintergreift das Oberteil 4A eine entsprechende Querlasche 72 des Unterteils 4B. Die zueinander korrespondierenden Anlageflächen des Querbügels 70 an der stirnseitigen Querlasche des Unterteils 4B sind hierbei bzgl. der Horizontalen angeschrägt, um eine einfache Montage zu ermöglichen. Wie insbesondere aus der FIG 14B hervorgeht, ist am Ende der Schräge des Querbügels 70 ein horizontal verlaufendes Nasenstück ausgebildet, welches an einer Schulter an der Querlasche 72 passend anliegt. Durch die Schräge werden die beiden Gehäuseteile 4A, 4B spielfrei aneinander gehalten.

Wie bereits in den Figuren 1 und 2 dargestellt, sind die beiden Gehäuseteile 4A, 4B vorzugsweise ausschließlich im rückwärtigen Bereich durch zwei Befestigungsniete 19, die sich in vertikaler Richtung durch die beiden Gehäuseteile hindurch erstrecken, aneinander befestigt. Im vorderen Steckerbereich 18 sind keine weiteren Nietbefestigungen oder sonstige Befestigungsmittel außer den formschlüssigen Gehäuseverbindungen vorgesehen. Um eine möglichst spielfreie und zuverlässige Nietverbindung auszubilden, sind in den beiden Gehäuseteilen 4A, 4B miteinander fluchtende Durchgänge zur Ausbildung einer Nietführung 74 ausgebildet. Diese ist im mittleren Bereich im Vergleich zu ihren gegenüberliegenden Enden mit einem größeren Durchmesser versehen. Sie weist also an ihren beiden gegenüberliegenden Enden, also an den gehäuseseitigen Eintritts- oder Austrittsöffnungen ihren geringsten Durchmesser auf. An diesen Eintritts- oder Austrittsöffnungen ist der Befestigungsniet 19 spielfrei gehalten. Durch die Verbreiterung in der Mitte ist zugleich ein einfaches Einführen ermöglicht.

Bezugszeichenliste		54	Wippenarm
		56	Schirmblech
2A, 2B	Steckerelement	58	Aufnahmeraum
4	Steckergehäuse	60	Betätigungselement
4A	Oberteil	62	Werkzeug
4B	Unterteil	64	Feder
6	rückseitige Stirnwand	66	Blechlasche
8	vordere Stirnseite	68	Ausstanzung
10	Kabelöffnung	69	Noppe
12	Öffnung	70	Querbügel
14	Leiterplatte (Steckkontaktelement)	72	Querlasche
	Leiterplatte (Steckkontaktelement)	74	Nietführung
16	Gehäusestufe
18	Steckerbereich
19	Befestigungsniet
20	Montageteil
22A, 22B	Verriegelungselement
24	Ziehlasche
26A, 26B	Riegelelement
28	Verriegelungsarm
30	Seitenwand
32	Vertikalarm
34	Montageschenkel
36	Niet
38	Querbügel
40	Querstrebe
43	Drehbolzen
42	Wippe
44	Nase
46	Montageschräge
48	Aussparung
50	Gehäuserücksprung
52	Federelement

Claims

Steckerelement (2A, 2B) nach Art eines Flachstecker für Datenleitungen in Netzwerken, mit einem Verriegelungsmechanismus zur Ausbildung einer verriegelbaren Steckverbindung mit einem Gegenstück, mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Steckergehäuse (4) mit zwei Gehäuseteilen, nämlich ein Oberteil (4A) sowie ein Unterteil (4B), mit einer rückseitigen Stirnwand (6) mit einer Kabelöffnung (10) für ein anzuschließendes Kabel und mit einem vorderen unter Ausbildung einer Gehäusestufe (16) ausgebildeten Steckerbereich (18), der an einer vorderen Stirnseite (8) eine Öffnung für ein Steckkontaktelement (14) aufweist, wobei der Verriegelungsmechanismus eine außerhalb des Steckergehäuses (4) angeordnete und in Längsrichtung bewegbare Ziehlasche (24) umfasst, die mit einem zumindest teilweise innerhalb des Steckergehäuses (4) angeordneten Verriegelungselement (22A, 22B) drehfest verbunden ist, wobei das Verriegelungselement (22A, 22B) ein Riegelelement (26A, B) zum formschlüssigen Ent- und Verriegeln des Steckerelements (2A, 2B) mit dem Gegenstück aufweist, das bei einem Ziehen an der Ziehlasche (24) aus einer Verriegelungsposition in eine offene Position überführbar ist, das eine um eine horizontale Drehachse kippbare Wippe (42) umfasst, welche an ihrem vorderen Ende das Riegelelement (26B) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die kippbare Wippe (42) weiterhin ein sich über eine Gehäuseoberseite hinaus überstehendes Betätigungselement (60) aufweist, das für ein Werkzeug (62) für eine Notbetätigung der Wippe (42) bei gestecktem Steckerelement (2B) zugänglich ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Riegelelement (26B) bei Betätigung der Wippe (42) von einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition nach innen in Richtung zum Gehäuseinneren eingezogen wird.
Steckerelement (2A, 2B) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wippe (42) im vorderen Bereich gegen ein erstes Federelement gelagert ist, welches sich in vertikaler Richtung und senkrecht zu einer Drehachse der Wippe erstreckt.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wippe (42) drehbar auf einem Drehbolzen gelagert ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Wippe (42) innerhalb des Steckergehäuses (4) in einem Aufnahmeraum (58) angeordnet ist, welcher zum Gehäuseinneren durch ein Schirmblech (56) abgeschlossen ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ziehlasche (24) ein Kunststoffteil ist, das an das Montageteil (20) angespritzt ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ziehlasche (24) in einer Seitenansicht betrachtet zumindest im gehäusenahen Bereich L-förmig ausgebildet ist und zwei seitliche Vertikalarme (32) aufweist, die an einem jeweiligen Montageschenkel (34) des Montageteils befestigt sind.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Montageteil (20) einen Querbügel (38) aufweist, an dem die Ziehlasche (24) befestigt ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ziehlasche (24) bezüglich der Längsrichtung um 180° drehversetzt montierbar ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Oberteil (4A) und das Unterteil (4B) im vorderen Steckerbereich (18) für eine spielfreie Verbindung stufenartig ineinandergreifen und zueinander korrespondierende Montageschrägen (46) aufweisen, die ein Verschwenken der beiden Teile zueinander zu Montagezwecken erlauben.
Steckerelement (2A, 2B) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Oberteil (4A) stirnseitig an seinen Seitenwänden (30) jeweils eine sich parallel zur Längsrichtung erstreckende Nase (44) mit sich daran anschließender Montageschräge (46) aufweist und das Unterteil (4B) komplementär hierzu mit einer Aussparung (48) mit sich daran anschließender Montageschräge (46) ausgebildet ist.
Steckerelement (2A, 2B) nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Gehäuseteile (4A, 4B) ergänzend am rückwärtigen Ende in Längsrichtung formschlüssig miteinander zur Sicherung gegen ein horizontales Verschieben verzahnt sind.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Oberteil (4A) an der vorderen Stirnseite (8) einen in Richtung zum Unterteil (4B) abgekröpften Querbügel (70) aufweist, der das Unterteil (4B) umgreift.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Nietbefestigung der beiden Gehäuseteile (4A, 4B) aneinander in diesen eine Nietführung (74) ausgebildet ist, die an ihren Enden den kleinsten Durchmesser aufweist.
Steckerelement (2A, 2B) nach einem vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steckergehäuse (4) im Inneren randseitige Noppen (65) zum spielfreien Fixieren des als Leiterplatte ausgebildeten Steckerkontaktelements (14) aufweist.