JP2016519406A - 電子モジュールを受け入れ且つ電子モジュールと接触形成するための受け入れソケット - Google Patents

電子モジュールを受け入れ且つ電子モジュールと接触形成するための受け入れソケット Download PDF

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Abstract

電子モジュール(60)は、第1の接触舌部(80)及び第2の接触舌部(90)に電気的に接続されている電子回路(70)からなる。前記受け入れソケットは、前記モジュールの前記第1接触舌部(80)と接触形成するための第1の電気接触領域(22)と、前記モジュールの前記第2接触ブレード(90)と接触するための第2の電気接触領域(32)と、前記モジュールが取り外されたときに電気信号を送信するために、前記第1電気接触領域(22)を前記第2電気接触領域(32)に電気的に接続する接触要素(40)とを有する。前記モジュールの前記第1接触舌部(80)が、前記第1電気接触領域(22)と前記接触要素(40)との間に受け入れられることが可能である。前記モジュールの前記第2接触舌部(90)が、前記第2電気接触領域(32)と前記接触要素(40)との間に受け入れられることが可能である。

Description

本発明は、電子モジュールを受け入れ且つ電子モジュールと接触形成するための受け入れソケットに関する。さらに、本発明は、電子モジュールに関し、また、電子モジュールと、当該モジュールを受け入れ且つ当該モジュールと接触形成するための受け入れソケットとを有する組立体に関する。
スイッチング回路、例えば、測定、制御又は調整をする回路に、回路基板を有する付加的電子モジュールを着脱可能に組み込むことは公知である。このために、受け入れソケットをスイッチング回路に設けることが可能であり、この受け入れソケット内に電子モジュールを挿入可能である。受け入れソケットは、対応する端子を介してスイッチング回路に組み込まれている。
また、対応する受け入れソケットが、空の状態で端子間の電気接続を提供するように適合され、従って、受け入れソケットが空のときは、受け入れソケット経由の信号経路が閉じられることも知られている。
例えば、特許文献1に、空の状態で短絡されている接触要素を有するプラグインソケットが記載されている。このために、プラグインソケットは、互いに対向して配置された接触要素を有し、これらの接触要素は、空の状態で2つのそれぞれの接触部が互いに導電接続されるように形成されている。接触要素は、ばね力により互いに押し付けられている。
セルフクリーニング短絡接触部を有する、電子モジュールのための受け入れソケットが特許文献2に記載されている。互いに対向して延在する接触要素の形成により、接触要素が互いに重なり合うとき、互いに対する平行な摩擦が生じ、これが接触要素をクリーニングする。
特許文献3は、スイッチング回路に接続するためのソケット及びプラグを記載している。プラグを挿入することにより、プラグの入力部と出力部とのスルーコンタクトが遮断される。このために、プラグは、プラグが挿入されたときに弾性ガイドプレートを開放位置へと押圧する押圧要素を含む。
独国特許第102 29 170A1号明細書 米国特許第5,533,907号明細書 米国特許第4,438,303号明細書
本発明の目的は、複数の特定の用途を有する受け入れソケット、電子モジュール及び組立体を提供することである。
本発明によれば、この目的は、請求項1に記載の特徴を有する受け入れソケット、請求項11に記載の特徴を有する電子モジュール、及び、請求項13に記載の特徴を有する組立体により達成される。本発明の好ましい実施形態を、従属請求項、及び、詳細な説明、並びに、添付図面に示す。
本発明による受け入れソケットを提供する。この受け入れソケットは、第1の接触ブレード及び第2の接触ブレードに電気的に接続された電子回路を含む電子モジュールを受け入れ且つ電子モジュールと接触形成するためのものである。前記受け入れソケットは、前記モジュールの前記第1接触ブレードと接触形成するための第1の電気接触領域と、前記モジュールの前記第2接触ブレードと接触形成するための第2の電気接触領域と、前記モジュールが取り外されたときに電気信号を送信するために前記第1電気接触領域を前記第2電気接触領域に電気的に接続する接触要素とを有する。前記モジュールの前記第1接触ブレードが、前記第1電気接触領域と前記接触要素との間に受け入れられることが可能である。前記モジュールの前記第2接触ブレードが、前記第2電気接触領域と前記接触要素との間に受け入れられることが可能である。
本発明による前記電子モジュールは、特には、本発明による受け入れソケットに挿入するために提供され、この電子モジュールは、電子回路、並びに、当該電子回路に各々が電気的に接続された第1の接触ブレード及び第2の接触ブレードを含む。当該接触ブレードの少なくとも一方が、前側に形成された電気接触領域、及び、後側に形成された絶縁領域を有する。
本発明による組立体は、本発明による電子モジュールを備え、また、当該モジュールを受け入れ且つ当該モジュールと接触形成するための本発明による受け入れソケットも備えている。
本発明の中心概念は、電子モジュールを受け入れ且つ電子モジュールと、2つの別々の接触領域を用いて接触形成するための受け入れソケット又は受け入れホルダであって、前記接触領域が、長手方向軸に沿って互いに間隔をあけて配置された第1の接触ブレード又は第2の接触ブレードと接触するためのものである受け入れソケットを提供することであると理解されよう。前記接触ブレードは、特には、前記電子回路への信号伝達のために、特には、前記電子回路への信号供給のために、又は、前記電子回路からの信号出力のために設けられている。
本発明のさらなる中心概念として、互いに間隔をあけて配置された、前記受け入れソケットの前記接触領域は、別体の接触要素を介して電気的に短絡可能であることが理解されよう。前記接触領域の、前記接触要素による電気接続は、詳細には、前記受け入れソケットが空の状態において実現され、そして、前記受け入れソケットが占有された状態においては遮断される。接触位置において、前記接触要素は前記第1の接触領域に接触しており、且つ、第2の接触領域にも接しており、こうして、前記接触領域間の電気接続を形成している。
前記接触領域を接続している前記接触要素は、前記受け入れソケットの前記空の状態において前記受け入れソケットの入力部と出力部との間の電気接続を構成している。そしてこれにより、電子モジュールが前記受け入れソケットに挿入されていない場合に、前記受け入れソケットを介した電気信号の送信を促進する。反対に、前記受け入れソケットが占有された状態において、電気信号は、挿入されたモジュールを介して送信可能であり、また、例えば、前記モジュールにて変換及び/又は増幅可能である。
好ましい実施形態によれば、前記受け入れソケットは、前記モジュールを、互いに対して180度回転された2つの異なる向きで受け入れるように適合されている。このために、前記受け入れソケットは、好ましくは、対称的なハウジングを有し、このハウジング内に前記電子モジュールを第1の向きで挿入可能である。この第1の向きにおいて、前記第1接触ブレードが、前記第1電気接触領域と前記接触要素との間に受け入れられ、前記第2接触ブレードが、前記第2電気接触領域と前記接触要素との間に受け入れられる。第2の向きにおいては、前記第1接触ブレードが、前記第2電気接触領域と前記接触要素との間に受け入れられ、前記第2接触ブレードが、前記第1電気接触領域と前記接触要素との間に受け入れられる。このようにして、異なるスイッチング位置が、前記モジュールの可能な位置により実現できる。
接触を確実に形成すること、及び、前記モジュールが前記受け入れソケットに確実に受け入れられることを保証するために、前記モジュールの前記接触ブレードが、前記接触領域と前記接触要素との間にクランプ可能である。これに対応して、前記受け入れソケットはクランプハウジングとも称し得る。
前記接触領域及び/又は前記接触要素は、好ましくは、前記モジュールの前記接触ブレードをクランプ嵌めするためにプレテンションされている。例えば、前記接触領域又は前記接触要素をばねによりプレテンション可能であり、或いは、接触ばねとして形成してもよい。前記接触領域と前記接触要素とは、好ましくは、互いに対向して配置され、また、互いに重なるように、及び、互いにから離れるように移動可能であり、これにより、前記接触領域と前記接触要素との間の可変距離を実現可能である。
好ましい実施形態によれば、前記接触領域は共通面に配置されている。前記接触領域は、互いに対してほぼ平行に向けられている。前記接触要素は、好ましくは、前記接触要素に対してほぼ平行な面に延在する。
前記電子モジュールの、前記受け入れソケットへの簡単な取り付けは、前記モジュールを前記受け入れソケットに直線的に挿入することにより達成できる。
こうして、好ましくは、前記電子モジュールを前記受け入れソケット内に、真直の又は線上の移動方向で挿入可能である。
前記受け入れソケットは、好ましくは、前記モジュールを受け入れ且つ直線的にガイドするための少なくとも1つのガイドバー又はガイドレールを有するハウジングを備えている。このガイドバーは、特に、前記電子モジュールをポジティブロック式に有効にガイドする。好ましい実施形態によれば、挿入された前記モジュールを固定するための手段が設けられる。前記モジュールの固定は、例えば、前記接触ブレードをクランプし、従って圧力嵌めを行うことにより実現できる。
有利な実施形態によれば、受け入れスペースを有するU字状ハウジングが、前記モジュールを受け入れるために設けられている。このU字状ハウジングは、好ましくは、前記電子モジュールのための受け入れスペースを、当該ハウジングのサイドレッグとベースとの間に形成している。前記接触領域及び前記接触要素は、有利には、前記U字状ハウジングの前記ベースに配置されている。
前記電子モジュールの前記接触ブレードを受け入れるために、好ましくは、受け入れスロットが前記受け入れソケット内に設けられている。これらの受け入れスロットは、有効に形成され、すなわち、前記第1接触領域と前記接触要素との間に、又は、前記第2接触領域と前記接触要素との間に形成可能である。
前記接触要素が接触プレートとして設計されることが好ましい。当該接触プレートは、前記接触領域の面に対してほぼ平行に、且つ/又は、前記モジュールの挿入方向に対してほぼ平行に延在し得る。前記接触プレートは、堅固で確実な電気接続を前記接触領域間に形成し、且つ、接触ブレードの確実なクランプ嵌めを提供できる。前記接触プレートは、前記接触領域に面した側に、導電性領域を有する。
スイッチング回路における構成に関し、前記受け入れソケットが信号入力部及び信号出力部を有することが好ましく、前記第1電気接触領域が前記信号入力部に電気的に接続され、且つ、前記第2電気接触領域が前記信号出力部に電気的に接続されている。或いは、この逆の接続も可能である。信号入力部及び信号出力部を前記スイッチング回路に取り付けてもよく、また、信号方向を変更するように設計してもよい。
本発明による電子モジュールの中心概念は、前記接触ブレードの少なくとも一方が、その後側にて電気的に絶縁されていることであると理解されよう。前記接触ブレードの後側に形成された絶縁層は、前記モジュールを挿入したとき、前記受け入れソケットの前記入力部と前記出力部との間の、前記接触要素により形成された短絡接触を遮断させる。このようにして、前記モジュールの電子回路を、前記スイッチング回路に組み込むことが可能であり、すなわち、信号は、前記電子モジュールを介して供給され、前記接触要素を介して供給されるのではない。
前記モジュールを、前記受け入れソケット内に2つの異なる向き、すなわち、前記接触ブレードの位置が切り替えられる向きで挿入可能に対称的に構成することにより、特定の複数の用途が達成できる。
詳細には、異なるスイッチング位置又はスイッチング状態を、この特に好ましい実施形態により設定可能である。前記モジュールの第1の位置(動作位置として記載されている)において、前記モジュールは前記受け入れソケット内に、前記接触ブレードの前記前側が前記受け入れソケットの前記接触領域と電気接触するように挿入される。これにより、前記接触ブレードの前記絶縁されている後側は、前記接触要素と接するように配置される。この動作位置において、信号は、前記電子モジュール、又は、当該電子モジュール内に収容されている電子回路を介して供給される。こうして、電気信号が、前記モジュールを介して前記受け入れソケットの入力部から前記受け入れソケットの出力部に伝達される。
前記モジュールを回転させることにより、前記モジュールを第2の位置にて前記受け入れソケットに挿入可能である。この第2位置は、スタートアップ(start-up)位置とも称される。このスタートアップ位置において、前記接触ブレードの前記後側が前記受け入れソケットの導電性の接触領域と接触する。前記接触ブレードの導電性の前側は、前記受け入れソケットの前記接触要素と接触するように配置される。前記接触ブレードの少なくとも一方の上に接して形成された絶縁領域を介して、前記受け入れソケットの前記入力部は前記出力部から絶縁される。こうして、前記受け入れソケットを介した前記信号路が遮断される。
前記モジュールを引き出し、又は取り外したならば、信号は、前記入力部から前記接触要素を介して前記出力要素に直接伝達される。この位置を、切り替え(exchange)位置と称する。
達成すべきスイッチング位置を考慮して、前記電子モジュールと前記受け入れソケットとにより形成された組立体に関し、前記モジュールを前記受け入れソケット内に2つの異なる向きで配置可能であり、前記モジュールの前記接触ブレードが、それぞれ、前記受け入れソケットの前記接触領域と前記接触要素との間に受け入れられることが好ましい。また、前記モジュールの第1の向きにおいて、電気接触が、前記モジュールの前記第1接触ブレードと前記受け入れソケットの前記第1接触領域との間に存在し、且つ、前記モジュールの前記第2接触ブレードと前記受け入れソケットの前記第2接触領域との間にも存在することが好ましい。また、前記モジュールの第2の向きにおいて、前記モジュールの前記接触ブレードの少なくとも一方と、前記受け入れソケットの、当該接触ブレードに対応する前記接触領域との間の電気接触が、前記接触ブレード上に形成されている絶縁領域により遮断されることが好ましい。
本発明による組立体は、スイッチング回路において特に有利に使用できる。従って、本発明によれば、前記組立体は、特にセンサ及び/又はアクチュエータを有するスイッチング回路に配置することが好ましい。センサは、例えば、2線式センサであってよい。スイッチング回路は、特に、エネルギー及び/又はデータ(特には、スイッチング又は測定信号)を伝達するためのスイッチング回路として設計できる。
以下に本発明を、例示的な実施形態を用いて、より詳細に記載する。実施形態を添付図面に概略的に示す。
本発明による組立体の、電子モジュールが動作位置にある状態を示す図である。 本発明による組立体の、電子モジュールがスタートアップ位置にある状態を示す図である。 本発明による組立体の、電子モジュールが切り替え位置にある状態を示す図である。
同一の部品又は同様に作動する部品は、図面全体を通じて同一の参照番号により示す。 本発明による組立体1は、受け入れソケット10と、受け入れソケット10に挿入可能な電子モジュール60とを備えている。
受け入れソケット10は、電気入力部12(詳細には信号入力部)、及び、電気出力部14(詳細には信号出力部)を含む。入力部12及び出力部14を有することで、受け入れソケット10を電気スイッチング回路に取り付け可能である。
受け入れソケット10は、ハウジング50を有する。ハウジング50は、示されている実施形態においてU字状に設計されており、互いに対向し且つ平行に配置された2つのサイドレッグ52を有し、また、下側のベース54を有する。電子モジュール60を受け入れるための受け入れスペースが、サイドレッグ52とベース54との間に形成されている。サイドレッグ52は、各々、ガイドレール56を含み、ガイドレール56は、電子モジュール60を受け入れソケット10内に直線的にガイドし又は直線的に挿入し若しくは押し込むためのものである。
電子モジュール60の第1接触ブレード80を受け入れるための第1の受け入れスロット20、及び、電子モジュール60の第2接触ブレード90を受け入れるための第2の受け入れスロット30が、ハウジング50のベース54に形成されている。
U字状のハウジング50の内側に中空のスペースが形成されており、このスペース内に、第1接触領域22を有する第1の接触部品21、及び、第2接触領域32を有する第2の接触部品31が配置されている。接触領域22,32は、受け入れスロット20又は30を通して押し込まれる接触ブレードが接触領域22又は32と接触するように配置されている。接触領域22と接触領域32とは、間隔を有し、且つ、受け入れソケット10の長手方向軸に沿って互いに平行に、特には、共通の面に配置されている。
接触要素40(この例においては、接触プレートとして設計されている)が、接触部品21及び接触領域22と、接触部品31及び接触領域32との間に延在している。接触要素40は、接触領域22,32に対向して延在している接触側42を含む。接触領域22,32は、各々、接触要素40の接触側42により接触可能である。接触側42に、接触領域22,32に対向して延在する導電領域が形成され、これらの領域が互いに電気的に接続される。接触プレートは、好ましくは、完全に導電性のプレートとして設計される。
接触要素40と接触領域22,32との接触を形成するために、接触部品は接触領域22,32によりばね付勢され、又は、ばねとして設計されて接触要素40に押し付けられる。或いは、又は、さらに、接触要素40をばね付勢するか、又はばね要素として設計してもよい。
電子モジュール60を受け入れソケット10内に挿入すると、接触部品21,31と接触要素40とが、接触ブレード80,90により互いに押し離される。
入力部12と第1接触領域22との電気接続、及び、出力部14と第2接触領域32との電気接続を形成するために、それぞれの電線24又は34が設けられている。
電子モジュール60はモジュールハウジング62を含み、ハウジング62内部に、電子回路70、特にはプリント回路板が収容されている。プリント回路板は、複数の電子部品がその上に配置された基板を含む。
モジュールハウジング62の対向する側部領域に、受け入れソケット10のガイドレール56と協働するように設計された、それぞれの線状ガイド手段64が設けられている。これにより、電子モジュール60は、受け入れソケット10の受け入れ領域内に直線的に挿入され又は押し込まれ得る。
第1接触ブレード80及び第2接触ブレード90は、モジュールハウジング62の下側領域に形成され、且つ、モジュールハウジング62に対して突出している。しかし、原理上、接触ブレード80,90は、モジュールハウジング62と一体的に形成しても、且つ/又は、モジュールハウジング62の外側輪郭に組み込んでもよい。
第1接触ブレード80は、導電性の前側82、及び、電気的に絶縁された後側84を含む。第2接触ブレード90は、導電性の前側92、及び、電気的に絶縁された後側94も含む。
接触ブレード80,90は、概して、互いに対向して延在する平坦な領域を有するプレートの形態で、第1接触領域22と接触要素40との間の、又は、第2接触領域32と接触要素40との間のスロット形状の受け入れスペース内に受け入れられ又はクランプされるように設計される。
図1は、組立体1の動作位置での状態を示す。電子モジュール60が受け入れソケット10に挿入されて、接触ブレード80,90の導電性の前側82,92が接触領域22,32に接触しており、従って、電気信号が入力部12からモジュール60を介して出力部14に伝達可能である。
モジュール60を受け入れソケット10から取り外してモジュール60を180度回転し、そして、回転された位置にて再び嵌め込むことにより、スタートアップ位置が得られる。この位置において、接触ブレード80,90の、絶縁されている後側84,94が接触領域22,32に接触している。これにより、入力部12は出力部14から電気的に分離される。
モジュール60の向きを示すために、参照マーカ66がモジュール60の上側に示されている。この参照マーカ66は、図1及び図3においては右側に位置し、図2においては左側に位置する。受け入れソケット10は、全ての図において同一の向きで示されている。
モジュール60が引き出されると、接触要素40が第1接触領域22及び第2接触領域32に接触し、これにより、電気接続が接触領域22と接触領域32との間に形成される。こうして、信号が入力部12から出力部14に伝達可能である。
本発明による組立体、本発明による受け入れソケット10、及び、本発明による電子モジュール60を用いれば、異なるスイッチング状況、すなわち、詳細には、動作位置、スタートアップ位置、及び、切り替え位置を容易に提供できる。

Claims (15)

  1. 電子モジュール(60)を受け入れ且つ当該電子モジュール(60)と接触形成するための受け入れソケットであって、前記電子モジュール(60)が、第1の接触ブレード(80)及び第2の接触ブレード(90)に電気的に接続されている電子回路(70)からなり、前記受け入れソケットが、
    −前記電子モジュール(60)の前記第1接触ブレード(80)と接触形成するための第1の電気接触領域(22)と、
    −前記電子モジュール(60)の前記第2接触ブレード(90)と接触形成するための第2の電気接触領域(32)と、
    −前記モジュール(60)が取り外されたときに電気信号を送信するために、前記第1電気接触領域(22)を前記第2電気接触領域(32)に電気的に接続する接触要素(40)とを有し、
    −前記モジュール(60)の前記第1接触ブレード(80)が、前記第1電気接触領域(22)と前記接触要素(40)との間に受け入れられることが可能で、且つ、
    −前記モジュール(60)の前記第2接触ブレード(90)が、前記第2電気接触領域(32)と前記接触要素(40)との間に受け入れられることができる、受け入れソケット。
  2. 前記モジュール(60)を、互いに対して180度回転された2つの異なる向きにて受け入れるように適合されていることを特徴とする、請求項1に記載の受け入れソケット。
  3. 前記モジュール(60)の前記接触ブレード(80,90)が、前記接触領域(22,32)と前記接触要素(40)との間でクランプ可能であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の受け入れソケット。
  4. 前記接触領域(22,32)及び/又は前記接触要素(40)が、前記モジュール(60)の前記接触ブレード(80,90)をクランプ嵌めするためにプレテンションされていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  5. 前記接触領域(22,32)が共通面に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  6. 前記モジュール(60)が直線的に挿入可能であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  7. 少なくとも1つのガイドレール(56)を有するハウジング(50)が、前記モジュール(60)を受け入れ且つ直線的にガイドするために設けられていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  8. 受け入れスペースを有するU字状ハウジング(50)が、前記モジュール(60)を受け入れるために設けられていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  9. 前記接触要素(40)が接触プレートとして設計されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  10. −信号入力部(12)及び信号出力部(14)が設けられており、
    −前記第1電気接触領域(22)が前記信号入力部(12)に電気的に接続され、且つ、前記第2電気接触領域(32)が前記信号出力部(14)に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の受け入れソケット。
  11. 特に、請求項1〜10のいずれか一項に記載の受け入れソケットに挿入するための電子モジュールであって、
    −電子回路(70)と、
    −各々が前記電子回路(70)に電気的に接続されている第1の接触ブレード(80)及び第2の接触ブレード(90)とを備え、
    −前記接触ブレード(80,90)の少なくとも一方が、前側(82,92)に形成された電気接触領域と、後側(84,94)に形成された絶縁領域とを有する、電子モジュール。
  12. 前記モジュール(60)が、前記受け入れソケット(10)内に2つの異なる向きで挿入可能に対称的な構造を有し、前記2つの向きにおいて前記接触ブレード(80,90)の位置が切り替えられることを特徴とする、請求項11に記載の電子モジュール。
  13. 組立体であって、
    −請求項11又は12に記載の電子モジュール(60)と、
    −請求項1〜10のいずれか一項に記載のモジュール(60)を受け入れ且つ接触形成するための受け入れソケット(10)とを備えた、組立体。
  14. −前記モジュール(60)が前記受け入れソケット(10)内に2つの異なる向きで配置可能で、前記モジュール(60)の前記接触ブレード(80,90)が、各々、前記受け入れソケット(10)の前記接触領域(22,32)と前記接触要素(40)との間に受け入れられ、
    −前記モジュール(60)の第1の向きにおいて、前記モジュール(60)の前記第1接触ブレード(80)と前記受け入れソケット(10)の前記第1接触領域(22)が電気接触し、また、前記モジュール(60)の前記第2接触ブレード(90)と前記受け入れソケット(10)の前記第2接触領域(32)も電気接触し、且つ、
    −前記モジュール(60)の第2の向きにおいて、前記モジュール(60)の前記接触ブレード(80,90)の少なくとも一方と、前記受け入れソケット(10)の、当該接触ブレードに対応する前記接触領域(22,32)との間の電気接触が、前記接触ブレード(80,90)上に形成されている絶縁領域により遮断されることを特徴とする、請求項13に記載の組立体。
  15. スイッチング回路に配置されることを特徴とする、請求項13又は14に記載の組立体。
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