EP3685474A1

EP3685474A1 - Steckverbinder

Info

Publication number: EP3685474A1
Application number: EP18768848.6A
Authority: EP
Inventors: Carsten Schmitz; Fredrik Brand
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-07-29
Also published as: US20200259301A1; CN111149259A; WO2019057524A1; DE102017121937A1; CN111149259B

Abstract

Steckverbinder, mit einem Gehäuse (4), das wenigstens einen Steckplatz (6, 8, 10, 12) zur Aufnahme eines austauschbaren Funktionsbausteins (14, 16, 18, 20) aufweist, wobei das Gehäuse (4) zur Aufnahme einer Versorgungseinheit (22) und/oder einer Arretiereinheit eingerichtet ist, um den Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20) formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse (4) zu befestigen.

Description

Steckverbinder

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder.

Steckverbinder dienen dazu, ein oder mehrere Kabelenden aufzu nehmen, um eine lösbare, elektrisch leitende Steckverbindung mit einem zu dem Steckverbinder komplementär geformten Gegenstück, wie einer Buchse oder dergleichen, herzustellen. Es ist bekannt, Zusatzfunktionen, wie z.B. eine Temperatu^¬ rüberwachung, an einem solchen Steckverbinder vorzusehen.

Hierzu kann beispielsweise ein Temperatursensor mit einem Gehäuseteil des Steckverbinders verklebt werden. Dabei ist nach^¬ teilig, dass der mit dem Gehäuseteil verklebte

Temperatursensor nicht zerstörungsfrei ausgetauscht werden o- der durch einen Sensor mit einer anderen Funktion, wie z.B. Strom- oder Spannungsmessung, oder eine Statusanzeige ersetzt werden kann. Weiter ermöglichen derartige Lösungen keine Messung von Betriebsparametern innerhalb des Steckverbinders, also unmittelbar in Bereich der metallischen Kontaktteile des Steckverbinders .

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die technische Problemstellung zugrunde, einen verbesserten Steck- verbinder anzugeben. Die voranstehend beschriebene, technische Problemstellung wird gelöst durch einen Steckverbinder nach Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung .

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder, mit einem Ge- häuse, das wenigstens einen Steckplatz zur Aufnahme eines aus^¬ tauschbaren Funktionsbausteins aufweist, wobei das Gehäuse zur Aufnahme einer Versorgungseinheit und/oder einer Arretiereinheit eingerichtet ist, um den Funktionsbaustein formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse zu befestigen.

Der Steckverbinder kann mithilfe der Steckplätze daher flexibel und bedarfsgerecht mit Sensoren ausgestattet werden. So kann ein Steckverbinder von einem Endkunden zunächst ohne etwaige Funktionsbausteine angeschafft werden, sofern der genaue Einsatzzweck oder die notwendigen Messaufgaben noch unklar sind. Der Steckverbinder kann, falls erforderlich, nachträglich mit Funktionsbausteinen ausgestattet werden.

Der Steckverbinder kann daher insbesondere dazu eingerichtet sein, unabhängig von einem montierten Funktionsbaustein oder einer montierten Versorgungseinheit und/oder Arretiereinheit einsetzbar zu sein. Der Steckverbinder bildet in diesem Fall demnach ein Basismodul, das auch ohne Funktionsbaustein und ohne Versorgungs- und/oder Arretiereinheit für sich genommen als konventioneller Steckverbinder einsetzbar ist. Dadurch, dass der Steckverbinder für sich genommen als konventionell einsetzbarer Steckverbinder ohne Zusatzfunktion gestaltet sein kann, kann der Steckverbinder allein und ohne Mehrkosten für den Endkunden als Basiseinheit ohne Zusatzfunktion verwendet werden. Das Gehäuse des Steckverbinders kann bei Bedarf mit^¬ tels ein oder mehrerer Funktionsbausteine mit Zusatzfunktionen bestückt werden.

Bei der Versorgungseinheit kann es sich um ein ebenfalls aus- tauschbar an dem Gehäuse festlegbares Modul handeln, das Steuer-, Auswerte- und/oder Kommunikationselektronik zur An- steuerung und/oder Versorgung ein oder mehrerer Funktionsbausteine aufweist und mit dem ein oder mehrere

Funktionsbausteine form- und/oder kraftschlüssig an dem Ge^¬ häuse befestigt werden können.

Alternativ oder ergänzend zur Versorgungseinheit kann die Ar^¬ retiereinheit zum form- und/oder kraftschlüssigen Befestigen ein oder mehrerer Funktionsbausteine an dem Gehäuse vorgesehen sein. Die Arretiereinheit kann als reines Befestigungsmodul ohne integrierte Steuer-, Auswerte- und/oder Kommunikations^¬ elektronik ausgebildet sein. Soweit eine solche Arretierein^¬ heit zum Befestigen ein oder mehrerer Funktionsbausteine verwendet wird, können ein oder mehrere Funktionsbausteine dazu eingerichtet sein, mit externer, von dem Steckverbinder separater Steuer-, Auswerte- und/oder Kommunikationselektronik koppelbar zu sein.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ein Steckverbinder vorgesehen, mit wenigstens einem austauschbaren Funktionsbaustein, der in dem Steckplatz aufgenommen ist, und mit einer austauschbaren Versorgungseinheit, wobei die Versorgungseinheit zur Energieversorgung des Funktionsbausteins und/oder zur Signalübertragung zwischen dem Funktionsbaustein und einer Steuereinheit eingerichtet ist und wobei die Versorgungsein^¬ heit wenigstens ein Formelement aufweist, das dazu eingerich^¬ tet ist, den Funktionsbaustein formschlüssig an dem Gehäuse zu befestigen. Der Steckverbinder ist mit dem Gehäuse, der austauschbaren Versorgungseinheit und dem wenigstens einen aus^¬ tauschbaren Funktionsbaustein daher gemäß dieser Ausgestaltung wenigstens dreiteilig aufgebaut. Dabei sind der wenigstens eine Funktionsbaustein, der beispielsweise einen oder mehrere Sensoren und/oder eine oder mehrere Statusanzeigen enthalten kann, und die Versorgungseinheit als separate, austauschbare Einzelteile gebildet, um den Steckverbinder anwendungsspezifisch mit dem jeweils erforderlichen Funktionsbaustein ausrüsten zu können. Es wird daher ein modularer Steckverbinder angegeben, der flexibel einsetzbar ist.

Der Steckverbinder ist insbesondere dazu eingerichtet, ein o- der mehrere Kabelenden aufzunehmen, um eine lösbare,

elektrisch leitende Steckverbindung mit einem zu dem Steckverbinder komplementär geformten Gegenstück, wie einer Buchse o- der dergleichen, herzustellen. Das Gehäuse kann z.B. einen oder mehrere Kabelanschlüsse aufweisen, um Kabelenden aufzu^¬ nehmen und an dem Gehäuse festzulegen, beispielsweise durch eine Schraub- oder Klemmverbindung. Neben der Energieversorgung des Funktionsbausteins und/oder der Signalübertragung dient die Versorgungseinheit mit ihrem wenigstens einen Formelement zudem dazu, den Funktionsbaustein formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse zu befes^¬ tigen. Ein Austausch des Funktionsbausteins ist insbesondere nur dann möglich, wenn die Versorgungseinheit von dem Gehäuse zumindest teilweise oder vollständig abgenommen worden ist und der Funktionsbaustein infolgedessen spannungsfrei ist. Auf diese Weise kann durch den strukturellen Aufbau des Steckverbinders gewährleistet werden, dass ein Austausch des Funkti- onsbausteins nur im spannungsfreien Zustand desselben erfolgt.

Der wenigstens eine Steckplatz zur Aufnahme eines Funktions^¬ bausteins kann als zu einer Umgebung des Steckverwenders of^¬ fene Ausnehmungen nach Art eines Sacklochs gestaltet sein, so dass Funktionsbausteine in einfacher Weise in den Steckverbinder eingesetzt werden können. Dieser Ausgestaltung ermöglicht eine einfache und zügige Wartung des Steckverbinders, sofern beispielsweise defekte Funktionsbausteine ausgetauscht oder durch andersartige Funktionsbausteine ersetzt werden müssen, oder für den Fall, dass Funktionsbausteine an dem Gehäuse nachgerüstet werden sollen.

Der Steckverbinder kann eine Mehrzahl von Steckplätzen aufwei- sen .

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders ist vorgesehen, dass das Formelement der Versorgungseinheit zur Kon- taktierung des Funktionsbausteins mit der Versorgungseinheit dient, insbesondere, dass das Formelement Teil eines Bussys^¬ tems ist. Die Funktionsintegration des Kontaktierens und der formschlüssigen Verbindung in dem Formelement ermöglicht eine kompakte Bauweise des Steckverbinders, wobei auf eine zusätz^¬ liche Verkabelung zwischen dem Funktionsbaustein und der Versorgungseinheit verzichtet werden kann.

Das Formelement kann ein elektrisch leitendes Material aufwei^¬ sen oder aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Das Formelement kann daher einerseits zum Festlegen bzw. Halten des Funktionsbausteins an dem Gehäuse dienen und zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung eine elektrisch leitende Verbindung zur Stromversorgung und/oder Signalübertragung zwischen dem Funktionsbaustein und der Versorgungseinheit

herstellen .

Es kann vorgesehen sein, dass das Formelement wenigstens einen Stift hat oder aus einem Stift besteht, der in Öffnungen des Gehäuses und des Funktionsbausteins angeordnet ist. So kann in einfacher und kostengünstiger Weise eine formschlüssige Ver- bindung zum Befestigen des Funktionsbausteins an dem Gehäuse bereitgestellt werden.

Bei dem Stift kann es sich beispielsweise um einen auskragenden Metallstift handeln, der beispielsweise eine im Wesentli- chen kreisrunde, rechteckige oder quadratische Querschnittsform aufweisen kann. Es versteht sich, dass der Stift, je nach Anwendungsfall und zu Verfügung stehendem Bau^¬ raum, beispielsweise eine ovale, dreieckige oder sternförmige Querschnittsform haben kann. Die Öffnungen des Gehäuses und des Funktionsbausteins können eine zum Stiftquerschnitt kom^¬ plementäre Form aufweisen, um in einfacher Weise einen Form- schluss zu erreichen.

Soweit zwei oder mehr Funktionsbausteine in zwei oder mehr Steckplätzen des Gehäuses zu befestigen sind, kann vorgesehen sein, dass ein einzelnes Formelement zur formschlüssigen Verbindung aller Funktionsbausteine mit dem Gehäuse dient, in dem das Formelement alle Öffnungen der Funktionsbausteine und des Gehäuses durchdringt. So kann mit einem einzelnen an der Versorgungseinheit vorgesehenen Formelement eine Mehrzahl von Funktionsbausteinen formschlüssig an dem Gehäuse befestigt sein .

Alternativ oder ergänzend können wenigstens zwei Formelemente, insbesondere genau zwei Formelemente, vorgesehen sein, die in Öffnungen des Gehäuses des Funktionsbausteins angeordnet sind. Durch das vorsehen wenigstens zweier oder von genau zwei Formelementen kann im Zusammenwirken mit den Öffnungen eine zuverlässige und stabile formschlüssige Verbindung erreicht werden.

Um eine Montage des Funktionsbausteins in einer falschen Lage oder Orientierung zu verhindern, können wenigstens zwei an dem Funktionsbaustein vorgesehene Öffnungen asymmetrisch, oder exzentrisch in den Funktionsbaustein eingebracht sein, so dass eine fehlerhafte Montage eines Funktionsbausteins innerhalb des Gehäuses durch konstruktive Vorgaben verhindert wird.

Soweit zwei oder mehr Formelemente, insbesondere genau zwei Formelemente, vorgesehen sind, kann es sich bei den Formele- menten jeweils um auskragende Metallstifte handeln oder um auskragende Stifte, die elektrisch leitend sind oder mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen sind, wobei die Stifte, wie voranstehend bereits beschrieben, beispielsweise eine kreisrunde, ovale, rechteckige, dreieckige, quadratische oder sternförmige Querschnittsform haben können.

Um eine einfache Montage und Demontage der Funktionsbausteine zu ermöglichen, sind die Öffnungen des Gehäuses und der Funktionsbausteine nach einer weiteren Ausgestaltung des

Stecksteckverbinders koaxial angeordnet oder weisen entlang einer Achse betrachtet konzentrisch angeordnete Querschnitte auf, sodass die Öffnungen des Gehäuses und des Fusionsbau^¬ steins in einer Flucht liegen und in einfacher Weise von einem einzelnen, von der Versorgungseinheit ausgehenden Formelement durchdrungen werden können. Soweit zwei oder mehr Formelemente vorgesehen sind, können zwei oder mehr Reihen fluchtender Öffnungen vorgesehen sein, die von einem jeweils zugeordneten Formelement durchdrungen sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Öffnungen und der Stift eine kreiszylindrische Form aufweisen. So kann in einfacher und kostengünstiger Weise eine zuverlässige formschlüssige Verbin^¬ dung hergestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass zwischen den Öffnungen und dem Formelement eine Spielpassung gebildet ist. Damit kann in ein^¬ facher Weise ein Zusammensetzen des Steckverbinders erfolgen, ohne dass beispielsweise ein Abkühlen der Formelemente oder ein Erwärmen des Gehäuses im Bereich der Öffnungen erforder- lieh wäre.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders ist vorgesehen, dass der Funktionsbaustein entlang einer Einschubrichtung in den Steckplatz einschiebbar ist und eine Längser- Streckung des Formelements quer zu der Einschubrichtung orientiert ist, insbesondere im Wesentlichen orthogonal zu der Einschubrichtung orientiert ist. Auf diese Weise können die Funktionsbausteine beispielsweise benachbart zueinander aufge^¬ reiht werden und durch Einschieben eines Formelements oder mehrere Formelemente quer zu der Einschubrichtung an dem Gehäuse festgelegt werden.

Ein Formelement kann eine Länge haben, die größer oder gleich einer quer zur Einschubrichtung gemessenen Breite aller aufge- reihten Funktionsbausteine ist. Insbesondere kann ein Formele^¬ ment eine Länge haben, die größer oder gleich einer quer zur Einschubrichtung gemessenen Breite des Gehäuses ist.

Die Versorgungseinheit ist zur Energieversorgung des Funkti- onsbausteins und/oder zur Signalübertragung zwischen dem Funktionsbaustein und einer Steuereinheit eingerichtet.

Die Versorgungseinheit kann Steuerungsmittel aufweisen, wie einen Mikrokontroller oder dergleichen. Alternativ oder ergän- zend kann die Versorgungseinheit ein RFID-Tag aufweisen. Al^¬ ternativ oder ergänzend kann die Versorgungseinheit einen oder mehrere Sensoren aufweisen, wie einen Temperatursensor oder dergleichen. Alternativ oder ergänzend kann die Versorgungseinheit eine Statusanzeige aufweisen, wie eine LED oder der- gleichen. Alternativ oder ergänzend kann die

Versorgungseinheit einen Spannungswandler aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann die Versorgungseinheit einen Analog- /Digital-Wandler aufweisen. Die Versorgungseinheit kann demnach eine Mehrzahl von Funktionen aufweisen, um mit dem Funk- tionsbaustein zusammen zu wirken.

Bei dem Funktionsbaustein kann es sich um ein Sensormodul handeln. Ein solches Sensormodul kann beispielsweise dazu einge^¬ richtet sein, eine Betriebstemperatur des Steckverbinders bzw. der mit dem Steckverbinder herzustellenden Steckverbindung zu überwachen. Alternativ oder ergänzend kann der Funktionsbaustein beispielsweise einen Feuchtigkeitssensor aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann der Funktionsbaustein eine

Statusanzeige aufweisen, um beispielsweise eine intakte oder gestörte galvanische Verbindung für einen oder mehrere Kabel^¬ anschlüsse des Steckverbinders zu signalisieren. Es kann vor^¬ gesehen sein, dass derartige Sensoren in einen

Funktionsbaustein integriert sind oder auf mehrere Funktions^¬ bausteine des Steckverbinders verteilt sind, die jeweils in separaten Steckplätzen des Steckverbinders angeordnet sind.

Es kann vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Steckplätze und/oder zwei oder mehr Funktionsbausteine vorgesehen sind. Um eine möglichst kompakte Einbindung eines Funktionsbausteins oder mehrere Funktionsbausteine in das Gehäuse zu erreichen, kann der Funktionsbaustein zumindest teilweise oder vollständig in einen Bauraum des Gehäuses integriert sein. Damit wird sichergestellt, dass für den Steckverbinder trotz der Integra- tion von Zusatzfunktionen kein oder nur ein geringfügig größerer Bauraum z.B. auf einer Platine erforderlich ist. Somit können Funktionsbausteine auch für Anwendungen oder Konstruktionen eingesetzt werden, die ursprünglich nur für die Verwendung eines konventionellen Steckverbinders ohne Zusatzfunktion ausgelegt worden sind.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Funktionsbaustein bzw. wenigstens einer der Funktionsbausteine mit einem ersten Abschnitt an einer ersten Seite einer Gehäusewan- dung anliegt und mit einem zweiten Abschnitt einer der ersten Seite abgewandten zweiten Seite der Gehäusewandung zugeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt nicht in einen Bauraum des Ge^¬ häuses integriert ist. Dieser Ausgestaltung ermöglicht eine kompaktere Ausgestaltung des Gehäuses, sodass das Gehäuse für sich genommen, soweit keine Funktionsbausteine montiert sind, auch für Anwendungen eingesetzt werden kann, die einen vergleichsweise geringen Bauraum für einen Steckverbinder vorsehen . Nach einer weiteren Ausgestaltung des Steckverbinders ist vorgesehen, dass der Steckplatz einem Pol zugeordnet und zu einer Kabelanschlussseite hin offen ist. Auf diese Weise kann ge^¬ währleistet werden, dass der Funktionsbaustein im Bereich der Kabelanschlussseite entnehmbar und montierbar ist.

Der Steckplatz kann an ein metallisches Kontaktelement angrenzen, das dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Steckverbinders Strom zu führen. So können beispielsweise Funktionsbausteine eingesetzt werden, die Parameter der elektrisch leitenden Verbindung unmittelbar an metallischen Kontaktelementen des

Steckverbinders abgreifen bzw. erfassen. So kann dem Sensor ein Kotaktbalken zugeordnet sein, der an dem Sensor und an einem im Betrieb des Steckverbinders stromführenden Kontaktele^¬ ment anliegt.

Es kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinheit eine Ver^¬ kleidung hat, die an einer dem Kontaktelement abgewandten Außenfläche des Gehäuses anliegt. So kann die Versorgungseinheit beispielsweise seitlich zu einer Kabelanschlussseite und einer der Kabelanschlussseite abgewandten Steckverbindungseite mon^¬ tiert sein, sodass die Versorgungseinheit weder das Anschlie^¬ ßen von Kabeln an dem Steckverbinder noch das Montieren und/oder Demontieren des Steckverbinders in einer komplementär geformten Aufnahme oder Buchse behindert. Das Formelement oder die Formelemente kann/können von einer dem Steckverbinder zugewandten Seite der Verkleidung ausgehend erstreckt sein und das Gehäuse und den wenigstens einen Funktionsbaustein durchdringen . Es kann vorgesehen sein, dass die Versorgungseinheit form^¬ schlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ist. Beispielsweise kann eine Schraub- oder Klemmverbindung vorgesehen sein, um die Versorgungseinheit an dem Gehäuse festzulegen. So kann eine kostengünstige lösbare Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Versorgungseinheit bereitgestellt werden .

Es kann vorgesehen sein, dass ein Funktionsbaustein einen einzelnen Steckplatz belegt. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass ein Funktionsbaustein dazu eingerichtet ist, in zwei oder mehr Steckplätzen aufgenommen zu werden. Dabei kann der Funktionsbaustein nach Art einer Brücke mit in zwei oder mehr Steckplätzen aufgenommenen Vorsprüngen aufgebaut sein, wobei ein einzelner Funktionsbaustein demnach zwei oder mehr Steckplätze belegt.

Ein Funktionsbaustein kann eine Schnittstelle haben, wie ein Kabel oder dergleichen, über die der Funktionsbaustein mit einer externen Stromversorgung und/oder Steuerung und/oder Datenverbindung koppelbar ist. So kann der Funktionsbaustein unabhängig von oder ergänzend zu einer Versorgungseinheit des Steckverbinders über eine externe Versorgung betreibbar sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei^¬ spiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1A einen erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 1B den Steckverbinder aus Fig. 1A in einer Seitenansicht ;

Fig. IC den Steckverbinder aus Fig. 1A in einer Rückansicht; Fig. 1D einen Schnitt entlang der Linie D-D aus Fig. IC;

Fig. 2A einen weiteren erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 2B den Steckverbinder aus Fig. 2A in einer Seitenansicht ;

Fig. 2C den Steckverbinder aus Fig. 2A in einer Rückansicht; Fig. 2D einen Schnitt entlang der Linie D-D aus Fig. 2C;

Fig. 3A einen weiteren erfindungsgemäßen Steckverbinder in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 3B ein Gehäuse des Steckverbinders aus Fig. 3A in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 3C eine Versorgungseinheit des Steckverbinders aus Fig.

3A in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 3D einen Funktionsbaustein des Steckverbinders aus Fig.

3A in einer perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 1A zeigt einen Steckverbinder 2. Der Steckverbinder 2 hat ein Gehäuse 4.

Das Gehäuse 4 hat vier Steckplätze 6, 8, 10, 12 zur Aufnahme von Funktionsbausteinen 14, 16, 18, 20. Die Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 sind jeweils austauschbar in den Steckplätzen 6, 8, 10, 12 aufgenommen. Weiter hat der Steckverbinder 2 eine austauschbare Versorgungseinheit 22. Die Versorgungseinheit 22 ist zur Stromver^¬ sorgung der Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 und zur

Signalübertragung zwischen den Funktionsbausteinen 14, 16, 18, 20 und einer Steuereinheit 24 eingerichtet, wobei die Steuer^¬ einheit 24 vorliegend in die Versorgungseinheit 22 integriert ist .

Die Versorgungseinheit 22 weist vorliegend zwei Formelemente 26, 28 auf, die dazu eingerichtet sind, die Funktionsbausteine 14, 16, 18 ,20 formschlüssig an dem Gehäuse 4 zu befestigen.

Die Formelemente 26, 28 der Versorgungseinheit 22 sind zur Kontaktierung der Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 mit der Versorgungseinheit 22 eingerichtet. Demnach dienen die Form^¬ elemente 26, 28 sowohl zur Befestigung der Funktionsbausteine 14, 16, 18,20 an dem Gehäuse 4 als auch zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung der Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 zu der Versorgungseinheit 22.

Die Formelemente 26, 28 der Versorgungseinheit 22 sind Teil eines Bussystems, (nicht dargestellt) wobei die Versorgungs^¬ einheit 22 mit der Leitung 30 mit dem Bussystem verbindbar ist .

Die Formelemente 26, 28 sind vorliegend als Stifte 26,28 mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet, die in koaxial angeordne^¬ ten Durchgangsöffnungen 32, 34 des Gehäuses 4 und der Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 angeordnet sind. Eine erste Reihe fluchtender Öffnungen 32, 34 ist dem Stift 26 zugeordnet. Eine zweite Reihe fluchtender Öffnungen 32, 34 ist dem Stift 28 zugeordnet .

Zwischen den Öffnungen 32, 34 und den Stiften 26, 28 ist eine Spielpassung gebildet. Die Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 sind jeweils entlang ei^¬ ner Einschubrichtung R in ihren jeweiligen Steckplatz 6, 8, 10, 12 einschiebbar, wie exemplarisch für den Funktionsbau- stein 14 gezeigt.

Eine Längserstreckung L der Formelemente bzw. Stifte 26, 28 ist vorliegend orthogonal der Einschubrichtung R orientiert. Die Versorgungseinheit 22 weist vorliegend einen Mikrokontrol- ler, ein RFID-Tag, einen Temperatursensor, eine Statusanzeige, Spannungswandler und Analog-/Digitalwandler auf. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Analog-/Digitalwandler gemäß weiterer Ausführungsbeispiele integraler Bestandteil des Mikro- kontrollers sein können.

Die Funktionsbausteine 14, 16, 18, 20 weisen vorliegend je^¬ weils eine Mehrzahl von Sensoren und/oder Statusanzeigen auf. Wie Fig. 1A bis Fig. 1D zu entnehmen, sind die Funktionsbau^¬ steine 14, 16, 18, 20 im Wesentlichen vollständig in einen Bauraum des Gehäuses 4 integriert.

Jedem Steckplatz 6, 8, 10, 12 ist ein Pol zum Anschluss eines Leiters mit jeweils eine Kabelanschlussöffnung 36, 38, 40, 42 zum Einschieben und Festklemmen eines Leiterendes zugeordnet. Wie für die Kabelanschlussöffnung 36 exemplarisch dargestellt, dient eine Schraube 44 jeweils zum Verengen des Querschnitts einer Kabelanschlussöffnung 36, 38, 40, 42.

Jeder Steckplatz 6, 8, 10, 12 ist, jeweils bei demontiertem Funktionsbaustein 14, 16, 18, 20, zu einer Kabelanschlussseite 46 hin offen. Jeder Steckplatz 6, 8, 10, 12 grenzt jeweils an ein metallisches Kontaktelement 48 an, das dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Steckverbinders 2 Strom zu führen, wie exemplarisch in Fig. 1D für den Steckplatz 6 dargestellt. Das Sensormodul grenzt mit einem Sensorbalken 50 in einen Kontakt^¬ bereich 52 an, um Betriebsparameter einer elektrisch leitenden Steckverbindung im Betrieb des Steckverbinders 2 zu erfassen.

Fig. 2 zeigt eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 54. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird nachfolgend lediglich auf die Unterschiede des Steckverbinders 54 zu dem voranstehend beschriebenen Steckverbinder 2 einge- gangen, wobei gleichen Bauteilen oder Merkmalen gleiche Bezugszeichen zugeordnet werden.

Der Steckverbinder 54 weist Funktionsbausteine 56, 58, 60, 62 auf, die jeweils nur teilweise in den Bauraum des Gehäuses 4 integriert sind. Insbesondere sind die Steckplätze 6, 8, 10, 12 in einem Querschnitt betrachtet (Fig. 2D) schmaler ausge^¬ staltet, als im voranstehend beschriebenen Ausführungsbei^¬ spiele Fig. 1. Der Funktionsbaustein 56 liegt mit einem ersten Abschnitt 64 an einer ersten Seite 66 einer Gehäusewandung 68 des Gehäuses 4 an. Ein zweiter Abschnitt 70 des Funktionsbausteins 56 ist einer der ersten Seite 66 abgewandten zweiten Seite 72 der Gehäusewandung 68 zugeordnet. Der zweite Abschnitt 70 ist nicht in den Bauraum des Gehäuses 4 integriert.

Um den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Steckverbinders zu verdeutlichen, zeigt Fig. 3 eine weitere, stark vereinfacht dargestellte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 74.

Fig. 3A zeigt eine Zusammenbauzeichnung des Steckverbinders 74, mit einer Versorgungseinheit 22, einem Gehäuse 4 sowie mit vier montierten Funktionsbausteinen 14, 16, 18, 20. Fig. 3B zeigt einzeln das Gehäuse 4 des Steckverbinders 74.

Fig. 3C zeigt einzeln die Versorgungseinheit 22 des Steckver^¬ binders 74.

Fig. 3D zeigt exemplarisch den Funktionsbaustein 14 in einer Einzeldarstellung. Es versteht sich, dass der Steckverbinder 74 lediglich mit einem einzelnen Funktionsbaustein 14 bestückt sein kann, sodass sich ein wenigstens dreiteiliger Aufbau des Steckverbinders 74 ergibt.

Die Versorgungseinheit 22 hat eine Verkleidung 76, innerhalb derer ein Mikrokontroller, ein RFID-Tag, einen Temperatursensor, eine Statusanzeige, ein Spannungswandler und ein Ana- log-/Digitalwandler aufgenommen ist.

Die Verkleidung 76 liegt an einer den Funktionsbausteinen 14, 16, 18, 20 abgewandten Außenfläche 78 des Gehäuses 4 an. Die Versorgungseinheit 22 ist formschlüssig mit dem Gehäuse 4 ver^¬ bunden .

Bezugszeichen

2 Steckverbinder

4 Gehäuse

6 Steckplatz

8 Steckplatz

10 Steckplatz

12 Steckplatz

14 Funktionsbaustein/ Sensormodul

16 Funktionsbaustein/ Sensormodul

18 Funktionsbaustein/ Sensormodul

20 Funktionsbaustein/ Sensormodul

22 Versorgungseinheit

24 Steuereinheit

26 Formelement/Stift

28 Formelement/Stift

30 Leitung

32 Durchgangsöffnung

34 Durchgangsöffnung

36 Kabelanschlussöffnung

38 Kabelanschlussöffnung

40 Kabelanschlussöffnung

42 Kabelanschlussöffnung

44 Schraube

46 Kabelanschlussseite

48 Kontaktelernent

50 Sensorbalken

52 Kontaktbereich

54 Steckverbinder

56 Funktionsbaustein/ Sensormodul

58 Funktionsbaustein/ Sensormodul

60 Funktionsbaustein/ Sensormodul

62 Funktionsbaustein/ Sensormodul

64 erster Abschnitt

66 erste Seite 68 Gehäusewandung 70 zweiter Abschnitt 72 zweiter Seite 74 Steckverbinder 76 Verkleidung

L Längserstreckung R Einschubrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Steckverbinder,

mit einem Gehäuse (4), das wenigstens einen Steckplatz (6, 8, 10, 12) zur Aufnahme eines austauschbaren Funktionsbau^¬ steins (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) aufweist,

wobei das Gehäuse (4) zur Aufnahme einer Versorgungseinheit (22) und/oder einer Arretiereinheit eingerichtet ist, um den Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse (4) zu befestigen.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1,

mit wenigstens einem austauschbaren Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62), der in dem Steckplatz (6, 8, 10, 12) aufgenommen ist, und

mit einer austauschbaren Versorgungseinheit (22),

wobei die Versorgungseinheit (22) zur Energieversorgung des Funktionsbausteins (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) und/oder zur Signalübertragung zwischen dem Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) und einer Steuereinheit (24) eingerichtet ist und

wobei die Versorgungseinheit (22) wenigstens ein Formele^¬ ment (26, 28) aufweist, das dazu eingerichtet ist, den Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Gehäuse (4) zu befestigen .

und/oder

wobei das Formelement (26, 28) der Versorgungseinheit (22) zur Kontaktierung des Funktionsbausteins (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) mit der Versorgungseinheit (22) dient, insbesondere, dass das Formelement (26, 28) Teil eines Bussystems ist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Formelement (26, 28) wenigstens einen Stift (26, 28) hat, der in Öffnungen (32, 34) des Gehäuses (4) und des Funktionsbausteins (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) angeordnet ist

und/oder

wobei wenigstens zwei Formelemente (26, 28), insbesondere genau zwei Formelemente (26, 28), vorgesehen sind, die in Öffnungen (32, 34) des Gehäuses (4) und des Funktionsbau^¬ steins (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) angeordnet sind.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3,

wobei die Öffnungen (32, 34) des Gehäuses (4) und des Funktionsbausteins (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) koa^¬ xial angeordnet sind oder entlang einer Achse betrachtet konzentrisch angeordnete Querschnitte aufweisen

und/oder

wobei die Öffnungen (32, 34) und der Stift (26, 28) eine kreiszylindrische Form aufweisen,

und/oder

wobei zwischen den Öffnungen (32, 42) und dem Stift (26, 28) eine Spielpassung gebildet ist.

5. Steckverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) entlang einer Einschubrichtung (R) in den Steckplatz (6, 8, 10, 12) einschiebbar ist und

wobei eine Längserstreckung (L) des Formelements (26, 28) quer zu der Einschubrichtung (R) orientiert ist, insbesondere im Wesentlichen orthogonal zu der Einschubrichtung (R) orientiert ist.

6. Steckerverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Versorgungseinheit (22) Steuerungsmittel (24) aufweist, wie einen Mikrokontroller oder dergleichen, und/oder wobei die Versorgungseinheit (22) ein RFID-Tag aufweist und/oder

wobei die Versorgungseinheit (22) einen oder mehrere Sen^¬ soren aufweist,

und/oder

wobei die Versorgungseinheit (22) einen Temperatursensor aufweist

und/oder

wobei die Versorgungseinheit (22) eine Statusanzeige auf^¬ weist, wie eine LED oder dergleichen,

und/oder

wobei die Versorgungseinheit (22) einen Spannungswandler aufweist

und/oder

wobei die Versorgungseinheit (22) einen Analog/Digital- Wandler aufweist.

7. Steckverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) ein Sensormodul (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) ist und/oder

wobei der Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) einen oder mehrere Sensoren aufweist

und/oder

wobei der Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) eine oder mehrere Statusanzeigen aufweist

und/oder

wobei zwei oder mehr Steckplätze (6, 8, 10, 12) und/oder Funktionsbausteine (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) vorge^¬ sehen sind.

8. Steckverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) zumindest teilweise oder vollständig in einen Bauraum des Gehäuses (4) integriert ist und/oder

wobei der Funktionsbaustein (56, 58, 60, 62) mit einem ersten Abschnitt (64) an einer ersten Seite (66) einer Gehäusewandung (68) anliegt und ein zweiter Abschnitt (70) einer der ersten Seite (66) abgewandten zweiten Seite (72) der Gehäusewandung (68) zugeordnet ist, wobei der zweite Abschnitt (70) nicht in einen Bauraum des Gehäuses (4) in^¬ tegriert ist.

9. Steckverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Steckplatz (6, 8, 10, 12) einem Pol zugeordnet und zu einer Kabelanschlussseite (46) hin offen ist, und/oder

wobei der Steckplatz (6, 8, 10, 12) an ein metallisches Kontaktelement (48, 50) angrenzt, das dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Steckverbinders (2, 54, 74) Strom zu führen,

und/oder

wobei der Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) an einem metallischen Kontaktelement (48, 50) anliegt, das dazu eingerichtet ist, im Betrieb des Steckverbinders Strom zu führen.

10. Steckerverbinder nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Versorgungseinheit (22) eine Verkleidung (76) hat, die an einer dem Funktionsbaustein (14, 16, 18, 20, 56, 58, 60, 62) abgewandten Außenfläche (78) des Gehäuses (4) anliegt,

und/oder

wobei die Versorgungseinheit (22) formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuse (4) verbunden ist.