EP4169130A1

EP4169130A1 - Modular aufbaubaren steckverbinder

Info

Publication number: EP4169130A1
Application number: EP21730602.6A
Authority: EP
Inventors: Alexander DOPPLER; Sylvestre KIRY
Original assignee: Staeubli Electrical Connectors AG
Current assignee: Staeubli Electrical Connectors AG
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2021-06-08
Publication date: 2023-04-26
Also published as: WO2021254821A1; JP2023529963A; US20230352870A1; JP2023529964A; KR20230024355A; KR20230024332A; WO2021254822A1; CN115917886A; CN115803972A; EP4169131A1; US20230231339A1

Abstract

Ein modularer Steckverbinder (1) umfasst einen Halterahmen (2) mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden (3), die einen Aufnahmeraum (4) seitlich begrenzen, und mindestens ein Steckverbindermodul (5), das in den Aufnahmeraum (4) einsetzbar ist, wobei die Seiten wände (3) an den dem Aufnahmeraum (4) zugewandten Innenseiten (6) eine Vielzahl von halterahmenseitigen Führungselementen (7) aufweisen und das mindestens eine Steckverbindermodul (5) an dessen Aussenseite (8) mindestens ein Steckverbindermodul seitiges Führungselement (9) aufweist, wobei das mindestens eine Steckverbindermodul seitige Führungselement (9) in die halterahmenseitigen Führungselemente (7) einsteckbar ist derart, dass das Steckverbindermodul (5) im Aufnahmeraum (4) positionsgenau gelagert ist, wobei die Seiten wände (3) an dessen Aussenseiten (10) eine Raststruktur (11) aufweisen und das Steckverbindermodul (5) mindestens eine Rastlasche (12) aufweist, die ausserhalb des Aufnahmeraums (4) in die Raststruktur (11) eingreift, und wobei das mindestens eine Steckverbindermodul (5) mindestens ein Funktionselement (13), wie ein elektrisches Funktionselement oder ein fluidisches Funktionselement umfasst, mit welchem Funktionselement (13) im zusammengesteckten Zustand mit einem Funktionselement eines Steckverbindermodul (5) eines weiteren Steckverbinders ein funktionaler Kontakt herstellbar ist.

Description

TITEL

MODULAR AUFBAUBAREN STECKVERBINDER

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen modular aufbaubaren Steckverbinder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

STAND DER TECHNIK

Modulare Steckverbinder sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 0 742 608 einen derartigen Steckverbinder. Modulteile, in welchen die elektrischen Leiterelemente angeordnet sind, werden dabei mit einem Rahmen verbunden. Mit einer Rastlasche werden die Modulteile dann zum Halterahmen gesichert. Nachteilig am Steckverbinder gemäss der EP 0 742 608 ist beispielweise die ungenaue Positionierung der einzelnen Module.

Aus der JP-H09-147960 ist ein weiterer Steckverbinder mit Modulen, die zu einem Grundelement befestigt werden, bekannt geworden. Hier ergeht der Nachteil, dass Rastelemente innenseitig liegen, was die nachteilig ist bezüglich der Zugänglichkeit.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung eine Aufgabe zugrunde, einen modularen Steckverbinder anzugeben, welcher die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen modularen Steckverbinder anzugeben, dessen Steckverbindermodule einfacher montierbar sind.

Diese Aufgabe löst der Gegenstand vom Anspruch 1. Demgemäss umfasst ein modularer Steckverbinder einen Halterahmen mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden, die einen Aufnahmeraum seitlich begrenzen, und mindestens ein Steckverbindermodul, das in den Aufnahmeraum einsetzbar ist. Die Seitenwände weisen an den dem Aufnahmeraum zugewandten Innenseiten eine Vielzahl von halterahmenseitigen Führungselementen auf und das mindestens eine Steckverbindermodul weist an dessen Aussenseite mindestens ein Steckverbindermodul seitiges Führungselement auf. Das mindestens eine Steckverbindermodul seitige Führungselement ist in die halterahmenseitigen Führungselemente einsteckbar und zwar derart, dass das Steckverbindermodul im Aufnahmeraum positionsgenau gelagert ist. Die Seitenwände weisen an dessen Aussenseiten eine Raststruktur auf und das Steckverbindermodul weist mindestens eine Rastlasche auf, die ausserhalb des Aufnahmeraums in die Raststruktur eingreift. Das mindestens eine Steckverbindermodul umfasst mindestens ein Funktionselement, wie ein elektrisches Funktionselement oder ein optisches Funktionselement oder ein fluidisches Funktionselement, mit welchem Funktionselement im zusammengesteckten Zustand mit einem Funktionselement eines Steckverbindermodul eines weiteren Steckverbinders ein funktionaler Kontakt herstellbar ist.

Durch die Anordnung der Führungselemente im Inneren des Aufnahmeraums werden die Führungselemente von äusseren mechanischen Einflüssen gut geschützt. Durch die Anordnung der Raststruktur aussenseitig ergeht der Vorteil, dass die Rastlasche gut zugänglich bleibt und ein einzelnes Steckverbindermodul vergleichsweise einfach montiert und ausgetauscht werden kann.

Zwei modulare Steckverbinder nach der vorliegenden Erfindung lassen sich miteinander verbinden und bilden dann ein Steckverbinderanordnung. Mit anderen Worten wird bei einer Steckverbinderanordnung ein erster erfindungsgemässer Steckverbinder mit einem zweiten erfindungsgemässen Steckverbinder verbunden. Die Funktionselemente sind entsprechend ausgebildet, dass zwischen den Funktionselementen des ersten Steckverbinders und den Funktionselementen des zweiten Steckverbinders ein funktionaler Kontakt hergestellt werden. Die folgende Beschreibung ist dabei auf sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Steckverbinder anwendbar. Der erste und der zweite Steckverbinder sind dabei entlang einer geradlinigen Steckrichtung miteinander verbindbar. Unter der Ausdrucksweise "Funktionselement" wird beispielsweise ein elektrischer Steckverbinder mit einer Stiftseite oder einer dazu passenden Buchsenseite verstanden. Die Stiftseite ist dabei in einem Steckverbindermodul eines ersten Steckverbinders und die Buchsenseite ist in einem Steckverbindermodul eines zweiten Steckverbinders, der mit dem ersten Steckverbinder verbunden wird. Über den elektrischen Steckverbinder können Datensignale oder aber auch elektrische Energie übertragen werden. Das Funktionselement kann aber auch ein fluidisches, insbesondere ein pneumatisches, Funktionselement sein. Bezüglich der Zuordnung von den als Buchsenseiten und den als Steckerseiten ausgebildeten Steckverbindermodulen ist es denkbar, einem Halterahmen alle Buchsenseiten und an einem anderen Halterahmen alle Steckerseiten anzuordnen. Es ist aber auch möglich an einem Halterahmen sowohl Buchsenseiten als auch Steckerseiten anzuordnen.

Vorzugsweise ist die Raststruktur an der Aussenseite eine sich vollständig über die gesamte Länge der Seitenwand erstreckende Nut. Hierdurch ergeht der Vorteil, dass für alle einzusetzenden Steckverbindermodule unabhängig von ihrer Lage im Halterahmen eine einzige Raststruktur angegeben werden kann.

Vorzugsweise kommt die Rastlasche des Steckverbindermoduls im mit dem Halterahmen verbundenen Zustand auf der Aussenseite des Halterahmens zu liegen. Hierdurch kann eine besonders gute Zugänglichkeit geschaffen werden.

Vorzugsweise sind pro Steckverbindermodul zwei Rastlaschen angeordnet, wobei die eine Rastlasche mit der Raststruktur der einen Seitenwand und die andere Rastlasche mit der Raststruktur der anderen Seitenwand in den Eingriff kommt. Hierdurch wird das Steckverbindermodul beidseitig mit dem Halterahmen verbunden, was für eine gute Lagerung des Steckverbindermoduls sorgt.

Vorzugsweise weist die Rastlasche eine Breite auf, welche sich über die gesamte Breite des Steckverbindermoduls erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Rastlasche aber nicht breiter als die Breite B des Steckverbindermoduls 5. Durch diese Ausbildung kann die Steifigkeit und somit auch die Robustheit gegenüber äusseren Einflüssen verbessert werden. Vorzugsweise weist die Aussenseite der Seitenwand in dem Bereich, in welchem die Rastlasche zu liegen kommt, einen Vertiefungsbereich auf, welcher sich von einer äusseren Seitenfläche der Aussenseite in die Seitenwand hineinerstreckt, wobei der Vertiefungsbereich und die Rastlasche derart ausgebildet sind, dass die Rastlasche im Wesentlichen nicht über die äussere Seitenfläche hervorsteht, insbesondere dass die Rastlasche im Wesentlichen bündig mit der äusseren Seitenfläche ist. Durch den Vertiefungsbereich sind die Rastlaschen eingebettet, wodurch einerseits eine kompakte Struktur entsteht und wodurch andererseits eine Struktur entsteht, bei welcher die Rastlaschen nicht einfach zu lösen sind.

Vorzugsweise weist die Seitenwand an ihrer hinteren Stirnseite, ein erstes Positionierungselement auf, welches mit einem am Steckverbindermodul angeordneten zweiten Positionierungselement, zusammenarbeitet. Durch die Anordnung der Positionierungselemente an der Stirnfläche ergeht der weitere Vorteil, dass das Steckverbindermodul durch ein zusätzliches Element geführt wird.

Besonders bevorzugt ist das erste Positionierungselement eine Nocke und das zweite Positionierungselement ist eine Aufnahme, in welche die Nocke eingreift. Alternativerweise ist das zweite Positionierungselement eine Nocke und das erste Positionierungselement ist eine Aufnahme, in welche die Nocke eingreift.

Vorzugsweise ist das Steckverbindermodul sei tige Führungselement mindestens ein Führungskamm und das halterahmenseitige Führungselement ist mindestens eine Führungsrille, wobei der mindestens ein Führungskamm in die mindestens eine Führungsrille eingreift.

Die Führungsrille und der Führungskamm sind demnach komplementär bzw. passend zueinander ausgebildet.

Vorzugsweise sind die Führungsrillen und der Führungskamm in die gleiche Richtung orientiert wie die Steckrichtung des Steckverbinders. Vorzugsweise sind die Führungselemente an einer der beiden Seitenwände unterschiedlich zu den Führungselementen an der anderen der beiden Seitenwände ausgebildet, derart, dass eine Codierung für die Orientierung der Steckverbindermodule erreicht werden kann.

Besonders bevorzugt erstrecken sich die Führungselemente jeweils über mindestens die Hälfte der Tiefe des Aufnahmeraums. Mit anderen Worten gesagt erstrecken sich die Führungselemente über mindestens die Hälfte der Tiefe der Seitenwand.

Besonders bevorzugt weisen die halterahmenseitigen Führungselemente und/oder die Steckverbindermodul seitigen Führungselement einen Hauptführungsbereich und einen Einführbereich auf, wobei das Spiel zwischen dem Steckverbindermodul und dem Halterahmen im Einführbereich grösser ist als im Hauptführungsbereich. Hierdurch kann für die Montage des Steckverbindermoduls eine besonders vorteilhafte Struktur geschaffen werden.

Vorzugsweise weist das mindestens eine Steckverbindermodul eine Seitenfläche auf, wobei der Abstand zwischen der Seitenfläche und den Führungselementen derart ausgebildet ist, dass zwei benachbarte Steckverbindermodule miteinander an den Seitenflächen in Kontakt bringbar sind. Hierdurch kann der zur Verfügung stehende Aufnahmeraum besonders gut ausgenützt werden.

Vorzugsweise verfügt der Halterahmen über zwei Querwände, welche jeweils endseitig an den Seitenwänden angeordnet sind und die Seitenwände verbinden, wobei die Seitenwände und die Querwände vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.

Besonders bevorzugt ist der Halterahmen als Rechteck ausgebildet. Der Aufnahmeraum ist vorzugsweise als Quader ausgebildet.

Vorzugsweise weisen die Querwände aussenseitig eine Aufnahme auf, in welche ein Erdungskontaktelement gehalten wird, wobei das Erdungskontaktelement aus einem elektrisch leitenden Material ist. Das Erdungskontaktelement dient als Erdungskontakt, wobei es dann mit dem Erdungskontaktelement eines zweiten Steckverbinders verbunden wird. Bevorzugt weist der Halterahmen eine Führungsstruktur auf, mit welcher zwei Halterahmen bei der Steckbewegung geführt werden. Die Führungsstruktur ist vorzugsweise an den beiden Querwänden angeordnet. Vorzugsweise weist die Führungsstruktur Codierungselement auf, so dass ein falsches Zusammenstecken verunmöglicht wird.

Vorzugsweise weist das mindestens eine Steckverbindermodul eine Kontaktseite auf, über welche das Funktionselement für einen Steckvorgang mit einem anderen Steckverbinder zugänglich ist. Das Steckverbindermodul weist vorzugsweise weiter eine Anschlussseite auf, über welche das Funktionselement mit einem Anschlusselement, wie einem Anschlusskabel oder einem Anschlussschlauch verbindbar ist. Vorzugsweise ist das Steckverbindermodul mit seiner Kontaktseite voran in den Aufnahmeraum einsetzbar.

Mit anderen Worten heisst dies, dass das Steckverbindermodul in Steckrichtung von zwei Steckverbindern in den Aufnahmeraum einsetzbar sind.

Vorzugsweise steht die Rastlasche von der Anschlussseite ab.

Vorzugsweise weisen die Seitenwände eine vordere Stirnseite und eine hintere Stirnseite auf, wobei die Rastlasche sich über die hintere Stirnseite erstreckt und wobei die vordere Stirnseite im mit einem weiteren Steckverbinder verbundenen Zustand zur vorderen Stirnseite des weiteren Steckverbinders orientierbar ist.

Vorzugsweise ragt das Steckerverbindermodul in Steckrichtung gesehen aus dem Aufnahmeraum hinaus. Vorzugsweise ist das Steckverbindermodul derart ausgebildet, dass zwischen der Seitenwand und dem Steckverbindermodul ein Zwischenraum entsteht, in welchen ein hinausragenden Steckverbindermodul eines zu verbindenden Steckverbinders einragen kann. Mit anderen Worten gesagt ragt aus dem Aufnahmraum hinausragende Steckerverbindermodul des ersten Steckverbinders in den Zwischenraum des zweiten Steckverbinders ein.

Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines modularen Steckverbinders nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2a eine weitere perspektivische Ansicht des modularen Steckverbinders nach

Figur 1;

Fig. 2b eine Detailansicht eines Steckverbindermoduls für den modularen

Steckverbinder nach einer der vorhergehenden Figuren;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von zwei zusammenzusteckenden

Steckverbindern gemäss den Figuren 1 und 2a;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des zusammengesteckten Steckverbinders nach

Figur 3;

Fig. 5a eine Schnittdarstellung durch den zusammengesteckten Steckverbinder nach

Figur 4;

Fig. 5b eine Schnittdarstellung durch den zusammengesteckten Steckverbinder nach

Figur 4;

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Figuren 3 bis 5; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Halterahmens für einen weiteren

Steckverbinder.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

In den Figuren 1 und 2a werden perspektivische Ansichten eines modularen Steckverbinders 1 gezeigt. Die Figuren 3 bis 6 zeigen sodann zwei der Steckverbinder 1, die miteinander zusammengesteckt werden können.

Der modulare Steckverbinder 1 umfasst einen Halterahmen 2 und mindestens ein Steckverbindermodul 5, das am Halterahmen 2 gelagert ist. Typischerweise sind eine Mehrzahl von unterschiedlichen Steckverbindermodulen 5 am Halterahmen 2 gelagert, wobei die Art der Steckverbindermodul 5 unterschiedlich sein kann.

Der Halterahmen 2 umfasst zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwände 3, die einen Aufnahmeraum 4 seitlich begrenzen. Die Seitenwände 3 sind dabei beabstandet zueinander angeordnet. An den freien Enden der Seitenwände 3 sind Querwände 21 angeordnet, welche die beiden Seitenwände 3 miteinander verbinden. Die Seitenwände 3 und hier auch die Querwände 21 begrenzen dabei einen Aufnahmeraum 4. Der Aufnahmeraum 4 ist in der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen als Quader ausgebildet.

Das mindestens eine Steckverbindermodul 5 ist mindestens teilweise in den Aufnahmeraum 4 einsetzbar und wird, wie bereits erwähnt, am Halterahmen 2 gelagert.

Die Seitenwände 3 weisen an den dem Aufnahmeraum 4 zugewandten Innenseiten 6 eine Vielzahl von halterahmenseitigen Führungselementen 7 auf. Weiter weist das mindestens eine Steckverbindermodul 5 an dessen Aussenseite 8 mindestens ein Steckverbindermodul seitiges Führungselement 9 auf. Die beiden Führungselemente 7, 9 dienen der Führung der Steckverbindermoduls 5 während des Montagevorgangs und der positionsgenauen Lagerung nach erfolgter Montage. Das mindestens eine Steckverbindermodul seitige Führungselement 9 ist dabei in die halterahmenseitige Führungselemente 7 einsteckbar, und zwar derart, dass das Steckverbindermodul 5 in den Aufnahmeraum 4 einschiebbar und nach erfolgtem Einschieben im Aufnahmeraum 4 positionsgenau gelagert ist. Die Führungselemente 7, 9 für das Steckverbindermodul 5 ragen bei einer Einschubbewegung E in den Aufnahmeraum 4 hinein.

Die Zahl der Steckverbindermodul seitigen Führungselemente 9 ist im Wesentlichen von der Breite des Steckverbindermoduls 5 abhängig.

Die Seitenwände 3 weisen an deren Aussenseiten 10 eine Raststruktur 11 auf. Weiter weist das Steckverbindermodul 5 mindestens eine Rastlasche 12 auf, die ausserhalb des Aufnahmeraums 4 in die Raststruktur 11 eingreift.

Das mindestens eine Steckverbindermodul 5 weist mindestens ein Funktionselement 13 auf. Das Funktionselement 13 kann beispielsweise ein elektrisches Kontaktelement, das als Stiftseite oder als Buchsenseite ausgebildet ist, sein. Das Funktionselement kann aber auch ein fluidisches Funktionselement, wie eine pneumatische Kupplung, sein. Mit dem Funktionselement 13 ist im zusammengesteckten Zustand zweier Steckverbinder 1 ein funktionaler Kontakt herstellbar. Dies wird dann anhand der Figuren 3 bis 5 noch detaillierter erläutert.

Die Raststruktur 11 an den Aussenseiten 10 der Seitenwände 3 ist in der gezeigten Ausführungsform eine sich vollständig in die gesamte Länge L der Seitenwand 3 erstreckende Nut 14. Die Nut 14 verläuft dabei durchgehend, das heisst ohne Unterbruch, über die gesamte Länge L der Seitenwand 3. Durch die durchgehende Nut 14 ergeht der Vorteil, dass die Rastlasche 12 ohne seitlichen mechanischen Zwang an der Raststruktur 11 entsprechend einrasten kann.

Die seitliche Führung und Positionierung quer zur Längsseite der Seitenwand 3 wird durch die Führungselemente 7, 9 bereitgestellt, während das Steckverbindermodul 5 in Richtung der Einschubbewegung E durch das Einrasten der Rastlasche 12 in die Nut 14 gesichert wird.

Wenn das Steckverbindermodul 5 mit dem Halterahmen 2 verbunden ist, kommt die Rastlasche 12 auf der Aussenseite 10 des Halterahmens 2 zu liegen und greift in die Nut 14 entsprechend ein. Die Rastlasche 12 umgreift dabei eine hintere Stirnseite 17 der Seitenwand 3 und ragt dann aussenseitig bezüglich des Aufnahmeraums 4 entlang der Seitenwand 3 bis zum Eingriffsort in die Nut 14. Mit anderen Worten gesagt stellt die Rastlasche 12 einen U-förmigen Raum 27 bereit, welcher Teile der Seitenwand 3 umschliesst. Auf der einen Seite dieses U-förmigen Raumes 27 ist dabei die eigentliche Rastlasche 12 und auf der anderen Seite sind die Steckverbindermodul seitigen Führungselemente 9 angeordnet.

Pro Steckverbindermodul 5 sind mindestens zwei Rastlaschen 12 angeordnet, wobei die eine Rastlasche 12 mit der Raststruktur 11 der einen Seitenwand 3 und die andere Rastlasche 12 mit der Raststruktur 11 der anderen Seitenwand 3 in den Eingriff kommt. Das heisst, beide Seitenwände 3 stehen mit jeweils je einer Raststruktur 11 des Steckverbindermodul 5 in Verbindung. Durch dieses zweiseitige und bezüglich des Aufnahmeraums 4 symmetrische Umgreifen ergeht der Vorteil, dass eine gute Lagerung des Steckverbindermoduls 5 im Aufnahmeraum 4 des Halterahmens 2 geschaffen werden kann.

Die Rastlasche 12 weist vorzugsweise eine Breite auf, welche sich über die gesamte Breite des Steckverbindermoduls 5 erstreckt. Das heisst, bei einem breiten Steckverbindermodul 5 ist die Rastlasche 12 auch breiter als bei einem schmaleren Steckverbindermodul 5. Es ist aber auch möglich, dass die Rastlasche 12 eine schmalere Breite aufweist als das Steckverbindermodul 5 oder mehrteilig ausgebildet ist.

Im Inneren des Steckverbindermodul 5 sind Aufnahmestellen 28 angeordnet, in welchen die Funktionselemente 13 gelagert sind. Diese Aufnahmestellen 28 können beliebig ausgeformt sein und sind im Wesentlichen von der Gestalt des Funktionselementes 13 abhängig. Typischerweise sind die Aufnahmestellen 28 aber derart ausgebildet, dass das Funktionselement 13 fest, aber dennoch austauschbar, in der Aufnahmestelle 28 des Steckverbindermodul 5 gelagert ist.

Die Aussenseite 8 der Seitenwand 3 weist in dem Bereich, in welchem die Rastlasche 12 zu liegen kommt, einen Vertiefungsbereich 15 auf. Der Vertiefüngsbereich 15 erstreckt sich dabei von einer äusseren Seitenfläche 16 der Aussenseite 8 in die Seitenwand 3 hinein. Der Vertiefungsbereich 15 erstreckt sich in der gezeigten Ausführungsform über die gesamte Länge L der Seitenwand 3. Der Vertiefungsbereich 15 und die Rastlasche 12 sind dabei derart ausgebildet, dass die Rastlasche 12 nicht über die äussere Seitenfläche 16 hervorsteht. Besonders bevorzugt ist die Rastlasche 12 bündig mit der äusseren Seitenfläche 16. Im besagten Vertiefungsbereich 15 ist hier zudem die Nut 14 angeordnet, welche dem Vertiefungsbereich 15 noch weiter vertieft.

Weiter weist die Seitenwand 3 an ihrer hinteren Stirnseite 17 mindestens ein erstes Positionierungselement 18 auf. Dieses erste Positionierungselement 18 arbeitet dabei mit mindestens einem am Steckverbindermodul 5 angeordneten zweiten Positionierungselement 19 zusammen. Das erste Positionierungselement 18 ist in der gezeigten Ausführungsform eine Nocke und das zweite Positionierungselement 19 ist eine Aufnahme, in welche sich die Nocke hineinerstreckt. In der gezeigten Ausführungsform ist das Positionierungselement 18 in Längsrichtung L versetzt zum halterahmenseitigen Führungselement 7, und hilft zusätzlich ein Verkippen der Steckverbindermodule zu verhindern.

Das Steckverbindermodul seitige Führungselement 9 ist in der gezeigten Ausführungsform als Führungskamm ausgebildet. Das halterahmenseitige Führungselement 7 ist in der gezeigten Ausführungsform als Führungsrille ausgebildet. Der Führungskamm kann dabei in die Führungsrille eingeschoben werden und greift somit in die Führungsrille ein. Alle Führungselemente 7, 9 verlaufen dabei parallel zueinander. Die Führungselemente 7 an einer den beiden Seitenwände 3 können unterschiedlich zu den Führungselementen 7 an der anderen der beiden Seitenwände 3 ausgebildet sein. Hierdurch kann eine Codierung für die Orientierung der Steckverbindermodule 5 bezüglich des Aufnahmeraums 4 bereitgestellt werden. Das heisst, die Steckverbindermodule 5 können nur in einer einzigen Orientierung in den Aufnahmeraum 4 eingesetzt werden.

Der Rasterabstand zwischen den Führungsrillen ist vorzugsweise unter 5 Millimetern, vorzugsweise in einem Bereich von 2 bis 4 Millimetern, insbesondere bei etwa 3.5 Millimeteren. Dies hat den Vorteil, dass ein sehr fein aufgeteilter Rasterabstand bereitstellbar ist, was sich platzsparend auswirkt, da die Module sich feingliedriger positionieren lassen.

Die halterahmenseitigen Führungselemente 7 erstrecken sich über mindestens die Hälfte der Tiefe des Aufnahmeraums 4. Das heisst mit anderen Worten, dass sich die Führungselemente 7 über mindestens die Hälfte der Tiefe T der Seitenwand 3 erstrecken.

Besonders bevorzugt erstrecken sich die halterahmenseitigen Führungselemente 7 auf einer der Seitenwände 3 nur über einen Teilbereich der Tiefe T der Seitenwand 3, während sich die halterahmenseitigen Führungselemente 7 auf der anderen der Seitenwände 3 über die gesamte Tiefe erstrecken. Das Steckverbindermodul 5 kann weiter eine Codierungsfläche 36 aufweisen. Die Codierungsfläche 36 wird in der Figur 2b gezeigt. Die Codierungsfläche 36 ist dabei derart angeordnet, dass beim falschen Einschieben des Steckverbindermoduls 5 in den Aufnahmeraum 4 die Codierungsfläche 36 an den halterahmenseitigen Führungselementen 7, die sich über die gesamte Tiefe erstrecken, ansteht und demnach nicht eingeführt werden kann. In der Schnittdarstellung der Figur 5b wird die korrekte Lage gezeigt, wobei die Codierungsfläche in dem Bereich liegt, in welchem keine halterahmenseitigen Führungselemente 7 vorhanden sind.

In der gezeigten Ausführungsform können die Steckverbindermodul seitigen Führungselemente 9 einen Einführbereich 25 und einen Hauptführungsbereich 26 aufweisen. Der Einführbereich 25 ist dabei frontseitig zum Hauptführungsbereich 26 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform ist der Einführbereich 25 als schiefe Ebene ausgebildet. Dabei ist das Spiel zwischen dem Steckverbindermodul 5 und dem Halterahmen 2 im Einführbereich 25 grösser als im Hauptführungsbereich 26. Hierdurch kann das Steckverbindermodul 5 einfacher in den Aufnahmeraum 4 eingesetzt werden.

Das halterahmenseitige Führungselement 7 weist in der gezeigten Ausführungsform keinen Einführbereich 25 auf, sondern umfasst nur den Hauptführungsbereich 26. Das halterahmenseitige Führungselement 7 kann aber auch mit einem Einführbereich 26 ausgestattet sein.

Das mindestens eine Steckverbindermodul 5 weist eine Seitenfläche 20 auf. Der Abstand zwischen der Seitenfläche 20 und den Führungselementen 7, 9 ist dabei vorzugsweise derart, dass zwei benachbarte Steckverbindermodule 5 fast miteinander an den Seitenflächen 20 in Kontakt bringbar sind. Das heisst, es besteht vorzugsweise Spiel zwischen zwei benachbarten Steckverbindermodulen 5 im Halterahmen 2. Das Spiel ist vorzugsweise möglichst klein gehalten

Die Querwände 21 weisen aussenseitig eine Aufnahme 22 auf. An dieser Aufnahme kann ein Erdungskontaktelement 23 gehalten werden. Das Erdungskontaktelement 23 ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material und kann als Kontakt verwendet werden. Die Erdungskontaktelement 23 von zwei zusammenzusteckenden Steckverbindern 1 werden miteinander elektrisch verbunden.

Weiter ist hier an der Querwand 21 jeweils eine Führungsstruktur 32 angeordnet. Die Führungsstruktur 32 führt zwei zusammenzusteckende Steckverbinder 1 entlang der Steckbewegung S. Die Führungsstruktur 32 kann, wie in der Figur 3 gezeigt, bei einem der Steckverbinder 1 als Führungslasche 33 und am anderen der Steckverbinder 1 als Führungsöffnung 34 ausgebildet sein. Die Führungslasche 33 kann dabei in die Führungsöffnung 34 eingeführt werden. Vorzugsweise weisen die Führungslasche 33 und die Führungsöffnung 34 Codierungselemente auf. Diese Codierungselemente tragen das Bezugszeichen 37 und 38. Das Codierungselement 37 ist beispielsweise eine Nut 37 und das Codierungselement 38 ist beispielsweise eine in die Nut eingreifende Feder 38, so wie in der Figur 3 gezeigt. Die gestrichelte Linie in der Figur 3 symbolisiert die Zusammenwirkung.

In der Figur 3 wird ein modularer Steckverbinder nach obiger Beschreibung gezeigt. Sämtliche Steckplätze sind dabei durch entsprechende Steckverbindermodule 5 mit unterschiedlicher Ausstattung belegt. Jedes der Steckverbindermodule 5 weist dabei eine Kontaktseite K auf, über welche das Funktionselement 13 für einen Steckvorgang mit einem anderen Steckverbinder zugänglich ist.

Die beiden Steckverbinder 1 gemäss der Figur 3 können entlang einer Steckbewegung S miteinander verbunden werden. Dabei werden alle Funktionselemente 13 von allen Steckverbindermodulen 5 miteinander verbunden. Die Kontaktseiten K der beiden Steckverbinder 1 kommen dann im verbunden Zustand miteinander in Kontakt.

Gegenüber der Kontaktseite K weist jedes der Steckverbindermodule 5 eine Anschlussseite A auf. Über diese Anschlussseite A kann das Funktionselement 13 mit einem in den Figuren nicht gezeigten Anschlusselement, wie mit einem Anschlusskabel oder einem Anschlussschlauch, verbunden werden.

In der gezeigten Ausführungsform ist das Steckverbindermodul 5 jeweils mit seiner Kontaktseite K voran in den Aufnahmeraum 4 einsetzbar. Das heisst, das Steckverbindermodul 5 kann in Richtung der Steckbewegung S in den Aufnahmeraum 4 eingesetzt werden. Die Rastlasche 12 steht dabei in der gezeigten Ausführungsform ebenfalls von der Anschlussseite A entsprechend ab.

In der Figur 4 wird der Steckverbinder gemäss der Figur 3 im zusammengesteckten Zustand gezeigt.

Die Figuren 5a und 5b zeigt eine Schnittdarstellung gemäss der Figur 4. In dieser Darstellung kann gut erkannt werden, dass das Steckverbindermodul 5 des oberen Steckverbinders 1 in Steckrichtung S gesehen aus dem Aufnahmeraum 4 hinausragt. Demgegenüber weist das untere Steckverbindermodul 5 zwischen der Seitenwand 3 und dem Steckverbindermodul 5 einen Zwischenraum 29 auf. In den Figuren 5a und 5b wird nun gezeigt, dass der aus dem Aufnahmeraum 4 hinausragende Teil des Steckverbindermoduls 5 des oberen Steckverbinders 1 in den Zwischenraum 29 einragt. Diese Konfiguration ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Funktionselemente als Stift- Buchsen-Konfiguration ausgebildet sind. In den Figuren 5a und 5b ist dabei das Funktionselement 13 im oberen Steckverbinder 1 als stiftseitiges Funktionselement 30 ausgebildet und das Funktionselement 13 des unteren Steckverbinders 1 ist als buchsenseitiges Funktionselement 31 ausgebildet. Durch den hinausragenden Bereich 35 des Steckverbindermoduls 5 aus dem Aufnahmeraum 4 hinaus können die Bereiche des stiftseitigen Funktionselementes 13, welche ebenfalls aus dem Aufnahmeraum 4 hinausragen, entsprechend vor mechanischen äusseren Einflüssen geschützt werden. Darüber hinaus wird ein Berührungsschutz beim Steckvorgang bereitgestellt. In der Figur 6 wird sodann eine Explosionsdarstellung des Steckverbinders gemäss den Figuren 3 bis 5 gezeigt.

In der Figur 7 wird eine weitere Ausführungsform eines Halterahmens 2 gezeigt. Hierbei ist die Länge der Seitenwände 3 kleiner ausgebildet als die Länge der Seitenwände 3 der Ausführungsform gemäss der Figuren 1 bis 6. Andere Längen sind selbstverständlich ebenfalls denkbar. BEZUGSZEICHENLISTE

Steckverbinder 28 Aufnahmestelle

Halterahmen 29 Zwischenraum

Seiten wand 30 stiftseitiges Funktionselement

Aufnahmeraum 31 buchsenseitiges

Steckverbindermodul F unktionsel ement Innenseite 32 Führungsstruktur halterahmenseitiges 33 Führungslasche

Führungselement 34 Führungsöffnung

Aussenseite 35 hinausragender Bereich

Steckverbindermodul seitiges 36 Codierungsfläche

Führungselement 37 Codierungselement

Aussenseite 38 Codierungselement

Raststruktur A Anschlussseite

Rastlasche B Breite

Funktionselement K Kontaktseite

Nut E Einschubbewegung

Vertiefungsbereich T Tiefe äussere Seitenfläche S Steckrichtung hintere Stirnseite erstes Positionierungselement L Länge zweites

Positionierungselement

Seitenfläche

Querwände

Aufnahme

Erdungskontaktelement vordere Stirnseite Einführbereich Hauptführung sb er ei ch U-förmiger Raum

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Modularer Steckverbinder (1) umfassend einen Halterahmen (2) mit zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden (3), die einen Aufnahmeraum (4) seitlich begrenzen, und mindestens ein Steckverbindermodul (5), das in den Aufnahmeraum (4) einsetzbar ist, wobei die Seitenwände (3) an den dem Aufnahmeraum (4) zugewandten Innenseiten (6) eine Vielzahl von halterahmenseitigen Führungselementen (7) aufweisen und das mindestens eine Steckverbindermodul (5) an dessen Aussenseite (8) mindestens ein Steckverbindermodul seitiges Führungselement (9) aufweist, wobei das mindestens eine Steckverbindermodul seitige Führungselement (9) in die halterahmenseitigen Führungselemente (7) einsteckbar ist derart, dass das Steckverbindermodul (5) im Aufnahmeraum (4) positionsgenau gelagert ist, wobei die Seitenwände (3) an dessen Aussenseiten (10) eine Raststruktur (11) aufweisen und das Steckverbindermodul (5) mindestens eine Rastlasche (12) aufweist, die ausserhalb des Aufnahmeraums (4) in die Raststruktur (11) eingreift, und wobei das mindestens eine Steckverbindermodul (5) mindestens ein Funktionselement (13), wie ein elektrisches Funktionselement oder ein optisches Funktionselement oder ein fluidisches Funktionselement umfasst, mit welchem Funktionselement (13) im zusammengesteckten Zustand mit einem Funktionselement eines Steckverbindermodul (5) eines weiteren Steckverbinders ein funktionaler Kontakt herstellbar ist.

2. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Raststruktur (11) an der Aussenseite (8) eine sich vollständig über die gesamte Länge (L) der Seitenwand (3) erstreckende Nut (14) ist.

3. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (12) des Steckverbindermoduls (5) im mit dem Halterahmen (2) verbundenen Zustand auf der Aussenseite (8) des Halterahmens (2) zu liegen kommt.

4. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Steckverbindermodul (5) zwei Rastlaschen (12) angeordnet sind, wobei die eine Rastlasche (12) mit der Raststruktur (11) der einen Seitenwand (3) und die andere Rastlasche (12) mit der Raststruktur (11) der anderen Seitenwand (3) in den Eingriff kommt.

5. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (12) eine Breite aufweist, welche sich im Wesentlichen bis über die gesamte Breite des Steckverbindermoduls (5) erstreckt.

6. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite (8) der Seitenwand (3) in dem Bereich, in welchem die Rastlasche (12) zu liegen kommt, einen Vertiefungsbereich (15) aufweist, welcher sich von einer äusseren Seitenfläche (16) der Aussenseite (8) in die Seitenwand (3) hineinerstreckt, wobei der Vertiefüngsbereich (15) und die Rastlasche (12) derart ausgebildet sind, dass die Rastlasche (12) im Wesentlichen nicht über die äussere Seitenfläche (16) hervorsteht, insbesondere dass die Rastlasche (12) im Wesentlichen bündig mit der äusseren Seitenfläche (16) ist.

7. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (3) an ihrer hinteren Stirnseite (17), ein erstes Positionierungselement (18) aufweist, welches mit einem am Steckverbindermodul (5) angeordneten zweiten Positionierungselement (19), zusammenarbeitet.

8. Modularer Steckverbinder (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Positionierungselement (18) eine Nocke ist und dass das zweite Positionierungselement (19) eine Aufnahme ist, in welche die Nocke eingreift; oder dass das zweite Positionierungselement (19) eine Nocke ist und dass das erste Positionierungselement (18) eine Aufnahme ist, in welche die Nocke eingreift.

9. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das steckverbindermodulseitige Führungselement (9) mindestens ein Führungskamm ist und dass das halterahmenseitige Führungselement (7) mindestens eine Führungsrille ist, wobei der mindestens ein Führungskamm in die mindestens eine Führungsrille eingreift.

10. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (7) an einer der beiden Seitenwände (3) unterschiedlich zu den Führungselementen (7) an der anderen der beiden Seitenwände (3) ausgebildet sind, derart, dass eine Codierung für die Orientierung der Steckverbindermodule (5) erreicht werden kann.

11. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (7) sich über mindestens die Hälfte der Tiefe (T) des Aufnahmeraums (4) erstrecken.

12. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (7, 9) einen Einführbereich (25) und einen Hauptführungsbereich (26) aufweisen, wobei das Spiel zwischen dem Steckverbindermodul (5) und dem Halterahmen (2) im Einführbereich (25) grösser ist als im Hauptführungsbereich (26).

13. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Steckverbindermodul (5) eine Seitenfläche (20) aufweist, wobei der Abstand zwischen der Seitenfläche (20) und den Führungselementen (7, 9) derart ausgebildet ist, dass zwei benachbarte Steckverbindermodule (5) miteinander an den Seitenflächen (20) in Kontakt bringbar sind.

14. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (2) über zwei Querwände (21) verfügt, welche jeweils endseitig an den Seitenwänden (3) angeordnet sind und die Seitenwände (3) verbinden, wobei die Seitenwände (3) und die Querwände (21) vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.

15. Modularer Steckverbinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterahmen (4) eine Führungsstruktur (32) aufweist, mit welcher zwei Halterahmen (4) bei der Steckbewegung geführt werden, wobei die Führungsstruktur vorzugsweise über Codierungselemente (37, 38) verfügen.

16. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Steckverbindermodul (5) eine Kontaktseite (K) aufweist, über welche das Funktionselement (13) für einen Steckvorgang mit einem anderen Steckverbinder zugänglich ist und dass das Steckverbindermodul (5) eine Anschlussseite (A) aufweist, über welche das Funktionselement (13) mit einem Anschlusselement, wie einem Anschlusskabel oder einem Anschlussschlauch verbindbar ist, wobei das Steckverbindermodul (5) mit seiner Kontaktseite (K) voran in den Aufnahmeraum (4) einsetzbar ist.

17. Modularer Steckverbinder (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastlasche (12) von der Anschlussseite (A) absteht.

18. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (3) eine vordere Stirnseite (24) und eine hintere Stirnseite (17) aufweisen, wobei die Rastlasche (12) sich über die hintere Stirnseite (17) erstreckt und wobei die vordere Stirnseite (24) im mit einem weiteren Steckverbinder (1) verbundenen Zustand zur vorderen Stirnseite (24) des weiteren Steckverbinders (1) orientierbar ist.

19. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerverbindermodul (5) in Steckrichtung (S) gesehen mit einem hinausragenden Bereich (35) aus dem Aufnahmeraum (4) hinausragt.

20. Modularer Steckverbinder (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindermodul (5) derart ausgebildet ist, dass zwischen der Seitenwand (3) und dem Steckverbindermodul (5) ein Zwischenraum (29) entsteht, in welchen ein hinausragender Bereich eines Steckverbindermodul (5) einragen kann.