WO2021027991A1

WO2021027991A1 - Hybridsteckverbinder

Info

Publication number: WO2021027991A1
Application number: PCT/DE2020/100669
Authority: WO
Inventors: Christian CORDING
Original assignee: Harting Electric Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2020-07-27
Publication date: 2021-02-18
Also published as: DE102019121872A1; US20220278489A1; CN114556704A; EP4014283A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridsteckverbinder zum Verbinden von elektrisch leitenden Kontakten mit einem Gegensteckverbinder, insbesondere einer Buchse, wobei der Hybridsteckverbinder wenigstens zwei Energiekontakte zur Übertragung elektrischer Energie und vier Datenkontaktpaare zur Übertragung elektrischer Signale und/oder elektronischer Daten aufweist, grundsätzlich rechteckig ausgeformt ist und zumindest einen Isolierkörper zur Fixierung der Kontakte umfasst, mit zumindest einem Schirmelement zur wenigstens teilweisen Abschirmung der durch die Datenkontaktpaare erfolgende Signal- und/ oder Datenübertragung von möglichen elektromagnetischen Störungen versehen ist, wobei das Schirmelement derart ausgeformt ist, dass die Abschirmung eines Datenkabels zunächst im Hybridsteckverbinder und im verbundenen Zustand des Hybridsteckverbinders mit dem Gegensteckverbinder zumindest weitestgehend aufrecht erhalten bleibt, wobei vier Datenkontaktpaare in einem grundsätzlich rechteckigen Isolierkörper räumlich getrennt von den Energiekontakten angeordnet sind, wobei der Isolierkörper einen Versatz in axialer Richtung zur Längsachse des Hybridsteckverbinders zwischen den Datenkontaktpaaren und den Energiekontakten aufweist, sodass bei einem Steckvorgang eine eindeutige Positionierung des Hybridsteckverbinders an seinem Gegensteckverbinder erfolgt.

Description

Hvbridsteckverbinder

Beschreibung

Die Erfindung geht aus von einem Hybridsteckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.

Derartige Hybridsteckverbinder werden benötigt, um insbesoPndere bei industriellem Einsatz sowohl elektronische Daten oder Signale als auch elektrische Energie mittels zumindest einer mehradrigen Leitung auf einen Gegensteckverbinder, insbesondere einer Buchse einer Leiterplatine zu übertragen.

Insbesondere behandelt die Erfindung einen Hybridsteckverbinder mit einer sogenannten Push-Pull Verriegelung. Derartige Verriegelungen sind dem Stand der Technik in vielfältigen Varianten bekannt und sorgen für ein einfaches Aufstecken des Steckverbinders auf einen Gegensteckverbinder bei gleichzeitiger Sicherung vor ungewünschtem Lösen der Steckverbindung. Ein Lösen der Steckverbindung kann üblicherweise nur durch eine Zugbewegung an einer dem Steckverbinder zugeordneten Verriegelungshülse erfolgen. Dabei werden dann sowohl die Verriegelung gelöst, als auch die Steckverbindung getrennt.

Stand der Technik

Im Rahmen der fortschreitenden Digitalisierung der Industrie ist die Gewährleistung immer höherer Datenübertragungsraten notwendig, um die mit der Automatisierung und Digitalisierung einhergehende, stetig ansteigende Anzahl von Aktoren und Sensoren miteinander und mit entsprechenden Steuerungsknotenpunkten und/ oder Steuergeräten zu verbinden. Grade für eine Überwachung der Prozesse in nahezu Echtzeit werden hohe Kanalkapazitäten benötigt. Datenübertragungsleistungen werden, insbesondere bei BUS-Systemen wie beispielsweise PROFIBUS, CAN oder Ethernet, kategorisiert. Dabei beschreibt eine aktuell sehr verbreitete Klassifizierung Cat-3 (Kategorie 3) beispielsweise eine mögliche Datenübertragungsrate von bis zu zehn Megabit pro Sekunde (10 Mbit/s). Für aktuelle Anwendungen, nicht nur in der Informationstechnik, sondern auch in der Industrie, reicht diese Datenübertragungsrate jedoch selten aus. Die Datenübertragungsrate von Cat-5 (Kategorie 5) bewegt sich im Bereich ein Gigabit pro Sekunde (1 GBit/s) und erfüllt die aktuellen Bedürfnisse prinzipiell.

Die DE 202015 105928 U1 zeigt einen Hybridsteckverbinder, der in der Lage ist, die Übertragung sowohl von elektrischen Signalen, bzw. elektronischen Daten, als auch elektrischer Energie auf ein entsprechend passendes Modul zeitgleich zu ermöglichen. Somit kann eine mehradrige Leitung multifunktional eingesetzt werden und sowohl platzsparend als auch kosteneffektiv realisiert werden.

Nachteilig an der offengelegten Lösung ist allerdings, dass durch die Kombination aus Datenleitungen und Leistungsübertragung und die damit einhergehende elektromagnetische Störung keine hohe Datenübertragungsrate erreicht werden kann, es sei denn, es wird eine zunehmend kostenintensive Abschirmvorrichtung integriert.

Weiterhin begünstigt der dargestellte, runde Aufbau des Hybridsteckverbinders eine Unsicherheit bei einem Steckvorgang. Denn obwohl eine gemäß Poka-Yoke-Prinzip basierte Ausformung der Steckverbindung erwähnt ist, muss ein Benutzer zumindest durch Sichtprüfung die vorgesehene Steckposition prüfen.

Darüber hinaus behandelt die Offenlegung zur Verriegelung des entsprechenden Hybridsteckverbinders mit seinem Gegenstecker eine Schraubverbindung. Diese Verriegelung ist grundsätzlich einfach und bietet einen sicheren Halt, benötigt aber insbesondere zur Montage einen nicht unerheblichen Bauraum und ist zeitaufwendig. Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert:

US 2011/0294342 A1 , DE 29804728 U1 , DE 298 04 728 U1 , JP 2006- 66352 A, US 2014/0162488 A1 , DE 10 2007031 504 A1 , DE 10 2014 110466 A1 ,

US 8,894,448 B2, DE 10 2010 011 370 B3, DE 10 2015 109311 B4 und US 9,106,025 B2.

Aufgabenstellung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache, platzsparende und kosteneffektive Option zur Übertragung von elektronischen Daten und elektrischer Leistung zu ermöglichen, wobei eine den aktuellen Standards angepasst Datenübertragung gemäß industrieller Kategorisierung ermöglicht wird, bei zeitgleich höchstmöglicher Montagesicherheit, insbesondere bezüglich dem Steckvorgang als Solchem.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.

Offenbarung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Hybridsteckverbinder ist zum Verbinden von elektrisch leitenden Kontakten mit einem Gegensteckverbinder, insbesondere einer Buchse vorgesehen. Der Hybridsteckverbinder nimmt wenigstens zwei Energiekontakte zur Übertragung elektrischer Energie und vier Datenkontaktpaare zur Übertragung elektrischer Signale und/oder elektronischer Daten in einem Gehäuse auf. Dabei ist das Gehäuse grundsätzlich rechteckig ausgeformt ist und umfasst zumindest einen Isolierkörper zur Fixierung der Kontakte. Weiterhin ist der Hybridsteckverbinder mit zumindest einem Schirmelement zur wenigstens teilweisen Abschirmung der durch die Datenkontaktpaare erfolgende Signal- und/ oder Datenübertragung von möglichen elektromagnetischen Störungen versehen. Das Schirmelement ist derart ausgeformt, dass die Abschirmung eines Datenkabels zunächst im Hybridsteckverbinder und im verbundenen Zustand des Hybridsteckverbinders mit dem Gegensteckverbinder zumindest weitestgehend aufrecht erhalten bleibt. Hierbei sind die vier Datenkontaktpaare in einem grundsätzlich rechteckigen Isolierkörper räumlich getrennt von den Energiekontakten angeordnet. Der Isolierkörper weist zudem einen Versatz in axialer Richtung zwischen den Datenkontaktpaaren und den Energiekontakten auf, sodass bei einem Steckvorgang eine eindeutige Positionierung des Hybridsteckverbinders an seinem Gegensteckverbinder erfolgt.

Der Begriff elektrische Signale meint insbesondere einfache binäre oder analoge Werte, welche direkt zugeordnet und gedeutet werden. Der Begriff elektronische Daten meint insbesondere komplexe Informationen, welche durch elektronische Logikbausteine und/oder Steuerelemente ausgewertet/ gedeutet/ interpretiert und ggf. weiterverarbeitet werden. Der Begriff Gegensteckverbinder meint insbesondere umgekehrt geformte Passteile, in die sich der Hybridsteckverbinder räumlich fügen lässt. Die Anschlussbuchse eines Steuergeräts dient als ein Beispiel eines beschriebenen Gegensteckverbinders.

In einer geschickten Ausführung der Erfindung wird ein Hybridsteckverbinder mittels eines Verriegelungsmittels lösbar mit einem Gegensteckverbinder verbunden, wobei das Verschlussmittel eine Außenhülse aufweist, welche bei axial ausgerichtetem Druck wenigstens ein Verriegelungselement betätigt und durch axial ausgerichteten Zug der Außenhülse das Verriegelungselement entsperrt, sodass der Hybridsteckverbinder in der gleichen Bewegung von seinem Gegensteckverbinder getrennt werden kann. Diese Verriegelungsmittel sind im Stand der Technik häufig als „Push-Pull Verriegelungen“ betitelt. Push-Pull Verriegelungen bieten den Vorteil der einfachen Verriegelung bei ebenso einfacher Lösbarkeit.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird entlang zumindest zweier gegenüberliegenden Seiten einer rechteckig ausgeführten Außenhülse innerhalb besagter Außenhülse zumindest je eine Rastnase ausgeformt. Am Gehäuse oder dem Isolierkörper des Hybridsteckverbinders wird eine weiter Rastnase angeformt. Die Rastnase der Außenhülse gleitet bei einem Aufstecken auf einen Gegensteckverbinder über zumindest ein am Gegensteckverbinder angeformtes Rückhalteelement. Das Rückhalteelement des Gegensteckverbinders wird beim Aufstecken des Hybridsteckverbinders auf den Gegensteckverbinder mit der Rastnase des Isolierkörpers in Eingriff gebracht. Durch entgegen der Aufsteckrichtung ausgerichteten Zug an der Außenhülse des Hybridsteckverbinders wird die Rastnase des Isolierkörpers von der Rastnase der Außenhülse flexibel ausgehoben und von dem Rückhalteelement des Gegensteckverbinders gelöst. Dadurch lässt sich der Hybridsteckverbinder problemlos vom Gegensteckverbinder entfernen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine Kontaktaufnahme der Datenkontaktpaare des Isolierkörpers in Verbindung mit dem Schirmelement der Datenkontaktpaare bei geeignetem Kabel eine Datenübertragungsrate im Bereich größergleich 1 GBit/s zulässt.

Damit wird der Normstandard Cat-5 erreicht und ermöglicht zeitgemäße Datenübertragungsraten bei gleichzeitiger Versorgung eines angeschlossenen Moduls mit elektrischer Leistung.

Die Datenkontaktpaare werden dabei bei einer Frontalansicht auf das Steckgesicht in einem Abstandsbereich zwischen 2 mm und 4 mm voneinander entfernt angeordnet. Insbesondere wird ein Abstand von 2,2 mm bis 3,0 mm bevorzugt. In einer beanspruchten Ausführung befinden sich die Datenkontaktpaare um 2,4mm in x-axialem Abstand voneinander beabstandet. In besagter Ausführung werden die Datenkotaktpaare um 2,8 mm in y-axialem Abstand angeordnet. Grundsätzlich ist ein Vertauschen der axialen Abstände denkbar.

Vorteilhafterweise weist der grundsätzlich rechteckige Isolierkörper zwischen den Datenkontaktpaaren ein räumliches Trennelement auf, wobei das Trennelement während des Steckvorgangs eine führende Funktion einnimmt. Durch die zusätzliche räumliche Trennung der Datenkontakte wird bei einem Einsatz von Stiftkontakten unter andrem sichergestellt, dass die Datenkontakte bei einem Steckvorgang keine Beschädigung erfahren. Ein räumliches Trennelement wird in diesem Fall also primär zur verbesserten Führung des Flybridsteckverbinders und insbesondere der Datenkontaktpaare während eines Steckvorgangs eingesetzt. Dazu empfiehlt es sich, dass räumliche Trennelement zumindest der Länge der Stiftkontakte anzupassen. Idealerweise wird die Länge des Trennelements der Länge des Isolierkörpers im Bereich der Datenkontaktpaare angepasst. Damit ist gemeint, dass das Trennelement mit dem Bereich des Isolierkörpers, welcher die Daten kotaktpaare aufnimmt zumindest ansatzweise bündig abschließt.

Eine bevorzugte Variante der Erfindung sieht vor, das Trennelement als ein weiteres Schirmelement auszuführen, welches die Abschirmung der Datenkontaktpaare von der Umgebung um eine Abschirmung je eines Datenkontaktpaares gegenüber den jeweils verbleibenden Datenkontaktpaaren erweitert. Damit ist gemeint, dass die Datenkontaktpaare nicht nur von den Energiekontakten und der Umgebung abgeschirmt werden, sondern auch von allen angrenzenden Datenkontaktpaaren. Anders gesagt, wird durch die Ausbildung des Trennelements als weiteres Schirmelement sichergestellt, dass alle Datenkontaktpaare einzeln abgeschirmt werden. In einer Ausführungsform ist das Trennelement bezüglich dessen Geometrie durch zwei Plättchen beschrieben, welche entlang zweier sich lotrecht kreuzenden Ebenen angeordnet sind. Üblicherweise werden derartige Trennelemente als Schirmkreuz bezeichnet. Dabei sind in einer einfallsreichen Ausführungsform nicht einfach zwei ebene Plättchen sich kreuzend ausgebildet. Vielmehr weisen die Plättchen besondere Konturen auf. Diese Konturen können als Nuten, Federn, Keile, Senken, Versteifungen oder weiteren vorteilhaften Ausformungen ausgeprägt sein.

Eine zukunftsorientierte Ausführungsform sieht vor, dass die Datenkontaktpaare innerhalb Isolierkörpers derart angeordnet sind, dass in Verbindung mit den Schirmelementen und bei einem Einsatz eines geeigneten Kabels eine Datenübertragungsrate im Bereich größer gleich 10 GBit/s erreicht wird. Diese Datenübertragungsrate entspricht der Kategorie Cat-6 und ermöglicht eine Nutzung des Hybridsteckverbinders für mehrere Jahre, durch die bereits über die aktuellen Bedürfnisse der Industrie hinausgehende Leistungsfähigkeit.

Eine clevere Ausführungsform empfiehlt, das Schirmelement im Isolierkörper kabelseitig über zumindest zwei flexibel nachgiebig ausgeführte Kontaktelemente auszuführen, welche mit der Schirmung eines Kabels in Kontakt bringbar sind. Damit ist primär die Herstellung des Kontakts zwischen dem flexibel nachgiebig ausgeführten Kontaktelement des Schirmelements mit einem Schirmgeflecht eines eingesetzten Datenkabels gemeint. Ebenso kann jedoch eine Crimphülse gemeint sein, welche das Schirmgeflecht des eingesetzten Datenkabels an der Isolierung des Datenkabels sichert.

Eine besonders findige Ausführungsform sieht vor, dass das Schirmelement jeweils eine flexibel nachgiebig ausgeführte Kontaktfläche innerhalb des Isolierkörpers aufweist, welche bevorzugt zwischen zwei Kontakten eines Datenkontaktpaares angeordnet ist. Durch diese Ausführungsform wird gewährleistet, dass zumindest vier Kontaktflächen dafür sorgen, dass die Abschirmung der Datenkontaktpaare gegenüber ihrer Umgebung sichergestellt und an den Gegensteckverbinder fortgesetzt wird. In einer Ausführungsform ragt ein Federstahlelement derart aus dem Isolierkörper heraus, dass bei einem Steckvorgang ein Schirmelement des Gegensteckers an bestenfalls allen Kontaktflächen des Schirmelements Kontakt hersteilen kann.

Ausführungsbeispiel Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flybridsteckverbinders;

Fig. 2 eine Frontansicht auf das Steckgesicht eines erfindungsgemäßen Flybridsteckverbinders;

Fig. 3 eine Detailansicht des Steckgesichts eines erfindungsgemäßen Flybridsteckverbinders mit besonderem Augenmerk auf die Kontaktflächen des Schirmelements;

Fig. 4 ein Längsschnitt eines erfindungsgemäßen

Flybridsteckverbinders im gesteckten Zustand mit einem Gegensteckverbinder;

Fig. 5 ein Längsschnitt eines erfindungsgemäßen

Flybridsteckverbinders mit besonderem Augenmerk auf die Kontaktflächen des Schirmelements in gestecktem Zustand.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische

Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.

Richtungsangaben wie „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ sind mit Bezug auf die jeweilige Figur zu verstehen und können in den einzelnen Darstellungen gegenüber dem dargestellten Objekt variieren.

Die Figuren weisen Bezugszeichen auf, welche zusätzlich mit einem „ ‘ “ als Anhang gekennzeichnet sind. Hierdurch wird verdeutlicht, dass es sich prinzipiell um in der Bezugszeichenliste erwähnte Elemente handelt, welche andersartig ausgeformt sein können, als die Elemente ohne Bezugszeichenanhang, oder sich von den unterschiedlich nummerierten Elementen in Form und/oder Funktion unterscheiden können.

Die Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hybridsteckverbinder 1 gemäß Anspruch 1 in einer dreidimensionalen Darstellungsart. Der Hybridsteckverbinder 1 ist mit insgesamt 10 Kontakten 2 versehen. Dabei unterscheiden sich die Kontakte 2 zum Teil in Ihren Funktionen. Zunächst lässt sich erkennen, dass die Energiekontakte 4 abseits der Datenkontakte 5 angeordnet sind. Der Isolierkörper 6 weist einen gut erkennbaren Versatz 9 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragen die Datenkontakte 5 gegenüber den Energiekontakten 4 deutlich hervor. Weiterhin lässt sich ein als „Push-Pull-Verriegelung“ im Stand der Technik bekanntes Verschlussmittel 10 erkennen. Die Außenhülse 11 ist dabei verschiebbar um den Isolierkörper 7 angeordnet. Weiterhin lässt sich ein Trennelement 13 erkennen, welches eine räumliche Trennung der paarweise angeordneten Datenkontakte 5 erreicht. Zusätzlich sorgt dieses T rennelement 13 neben der räumlichen T rennung für eine sichere Führung der Datenkontakte 5 des Hybridsteckverbinders 1 während eines Steckvorgangs. In der Fig. 1 lassen sich darüber hinaus an dem Isolierkörper 7, insbesondere an dem Versatz 9 weitere Elemente erkennen, welche zunächst die Führung des Hybridsteckverbinder 1 während eines Steckvorgangs mit einem Gegensteckverbinder 3 vereinfachen. Weiterhin wird durch diese Ausformungen ein unsachgemäßes stecken des Hybridsteckverbinders 1 , beispielsweise in ungeeignete Gegensteckverbinder, unterbunden. Die Figur 2 zeigt eine zweidimensionale Darstellung des Steckgesichts des in Figur 1 gezeigten Flybridsteckverbinders 1. Neben den bereits erwähnten Elementen werden ein paar Punkte deutlicher. Zunächst lässt sich die Positionierung der Kontakte 2 besser nachvollziehen. Hierbei wird deutlich, dass die Energiekontakte 4 entlang einer vertikal durch die Darstellung verlaufenen Graden angeordnet sind. Die Datenkontakte 5 sind paarweise angeordnet, um in sinnvoller Weise Datenkabeln mit verdrillten Aderpaaren, sogenannten „Twisted-Pair-Kabeln“, zugeordnet werden zu können. Zwischen den entsprechenden paarigen Datenkontakten 5 lässt sich erkennen, dass im Isolierkörper 7 Nuten, bzw. Aussparungen vorgesehen sind, welche als Kontaktfläche genutzte Fortsätze des Schirmelements 8 in Richtung der Datenkontakte 5 durchragen lassen. Der in der Figur 1 deutlich gewordene Versatz 9 lässt hier ein zuvor erwähntes, angeformtes Element erkennen, welches die Stecksicherheit weitergehend sichern soll. Der Vorsprung wird in eine entsprechend ausgeformte Stufe im Isolierkörper 7 des Gegensteckverbinders 3 eingreifen.

Um die gewünschte Datenübertragungsrate von größer gleich 1 Gigabit/Sekunde zu erreichen und dennoch einen möglichst geringen Bauraum zu nutzen, wird neben der Abschirmung durch das Schirmelement 8 auch die Beabstandung der Datenkontakte 5 angepasst. Die Datenkontaktpaare 5 werden in einem Abstandsbereich zwischen 2 mm und 4 mm voneinander entfernt angeordnet. Die bevorzugte Ausführung weist dabei entlang einer Horizontalen einen Abstand a, a‘ der Datenkontakte 5 innerhalb eines Datenkontaktpaares von 1 ,3 mm auf. Zwischen den Datenkontaktpaaren wird ein Abstand b von 2,4 mm erreicht. Entlang einer Vertikalen werden hier Abstände der Datenkontakte 5 innerhalb eines Datenkontaktpaares zueinander von 1 ,4 mm eingenommen. Die Datenkontaktpaare zueinander werden entlang einer vertikalen Achse mit 2,8 mm beabstandet. Diese Maße ermöglichen es, einen Hybridsteckverbinder 1 gemäß DIN EN 61076-3-106 anzubieten, welcher dennoch sowohl Daten als auch Leistung übertragen kann. Dabei sind Datenübertragungsraten entsprechend der Kategorie 5 möglich. Durch die Ausführung des Trennelements 13 als zusätzliches abschirmendes Element, also als ein sogenanntes Schirmkreuz, kann Kategorie 6 erreicht werden. Darüber hinaus sind die Energiekontakte 4 dazu ausgelegt, Strom bis 10 A bei 24 V Gleichstrom zu übertragen. Angedeutet erkennbar sind die Verriegelungselemente 11 des mittels Push-Pull-Prinzip verriegelnden Hybridsteckverbinders 1.

Die räumliche Anordnung der Kontakte 2 und insbesondere die Anordnung des Schirmelements 8 bzw. dessen Kontaktflächen wird in der Figur 3 verdeutlicht. Auch die Ausformung des Isolierkörpers 7 mit dessen Versatz 9 zwischen den Datenkontakten 5 und den Energiekontakten 4 wird noch einmal deutlich. Zusätzlich werden auch weitere Ausgestaltungselemente des Isolierkörpers 7 offenbar. Sämtliche sichtbare geometrische Formen dienen der Stecksicherheit und sollen dafür sorgen, dass ein Steckvorgang einfacher und sicherer ausgeführt wird. Das dargestellte Trennelement 13 kann als Schirmkreuz ausgeführt sein. Die Dimensionierung des als Schirmkreuz ausführbaren Trennelements 13 ist auch als durchgehendes Element zwischen dem Schirmelement 8 denkbar und könnte eingesetzt werden, um weiter verbesserte Datenübertragungsraten zu erreichen. Deutlicher als in den vorhergegangenen Figuren 1 und 2 lassen sich hier die Verrieglungselemente 12 des Verschlussmittels 10 erkennen.

Die Figur 4 zeigt den Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Hybridsteckverbinders 1 im gesteckten Zustand mit einem Gegensteckverbinder 3. Dabei sind die Kontakte 2 im Hybridsteckverbinder 1 ausgeführt als Stiftkontakte. Im Gegensteckverbinder 3 werden kongruente Buchsenkontakte 2‘ eingesetzt. Der Isolierkörper 7 ragt mit seinem Versatz 8 in den Gegenstecker 3 hinein. Das Schirmelement 8 des Hybridsteckverbinders 1 wird entlang der beschriebenen Kontaktflächen mit dem Schirmelement 8‘ des Gegensteckverbinders 3 in Kontakt gebracht. Die weiterzuführende Abschirmung wird durch ein nicht dargestelltes Datenkabel vorgenommen. Die Abschirmung in Datenkabeln erfolgt zumeist durch Geflechte aus Metall, jedoch wird häufig auch metallische Folie verwendet, um eine bessere Abschirmung zu erreichen. Diese Abschirmung kann alsdann von dem Schirmübertragungselement 8.1 vom Hybridsteckverbinder 1 übernommen und fortgeführt werden. Anders formuliert wird die Abschirmung gegen EMS von einem Kabel innerhalb des Hybridsteckverbinders 1 fortgesetzt und seinerseits auf einen Gegensteckverbinder 3 übertragen. Um eine darüber hinaus verbesserte Datenübertragungsrate zu erreichen, kann das Trennelement 13 als zusätzliches Schirmelement ausgeführt werden und eine Abschirmung zwischen den Datenkontakten 5, bzw. den Datenkontaktpaaren zu errichten. Dieses Schirmkreuz greift dann in das ebenfalls als Schirmelement ausgeführte Trennelement 13‘ im Gegensteckverbinder 3 ein.

Details der Kontaktherstellung durch die Schirmelemente 8 und 8‘, sowie der Eingriff des Isolierkörpers 7 mit dessen Versatz 9 in den Isolierkörper 6‘ des Gegensteckverbinders 3 gehen aus dem in Fig. 5 dargestellten Querschnitt eines erfindungsgemäßen Hybridsteckverbinders 1 hervor. Dabei wird besonders gut ersichtlich, dass die Ausführung des Schirmelements 8 Laschen vorsieht, welche flexibel ausgeformt über den Isolierkörper 7 hinaus in den Bereich der Datenkontakte 5 ragt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Schirmelement 8‘ eines Gegensteckverbinders 3 eine sichere Verbindung mit dem Schirmelement 8 des Hybridsteckverbinders 1 aufbauen kann, sobald ein Steckvorgang erfolgt ist. Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.

Hvbridsteckverbinder

Bezugszeichenliste

I Hybridsteckverbinder

2, 2‘ Kontakt

3 Gegensteckverbinder

4, 4‘ Energiekontakt

5, 5‘ Datenkontakt

6, 6‘ Gehäuse

7, 7‘ Isolierkörper

8, 8‘ Schirmelement

8.1 Schirmübertragungselement

9 Versatz

10 Verschlussmittel

I I Verriegelungselement

12, 12“ Außenhülse

13 Trennelement a, a“ Vertikaler Abstand von Kontakten innerhalb eines

Datenkontaktpaares b Vertikaler Abstand zwischen Datenkontaktpaaren c, c“ Horizontaler Abstand von Kontakten innerhalb eines

Datenkontaktpaares d Horizontaler Abstand zwischen Datenkontaktpaaren

Claims

Hvbridsteckverbinder Ansprüche

1. Hybridsteckverbinder (1) zum Verbinden von elektrisch leitenden Kontakten (2) mit einem Gegensteckverbinder (3), insbesondere einer Buchse, wobei der Hybridsteckverbinder (1) wenigstens zwei Energiekontakte (4) zur Übertragung elektrischer Energie und vier Datenkontaktpaare (5) zur Übertragung elektrischer Signale und/oder elektronischer Daten in einem Gehäuse (6) aufweist, welches grundsätzlich rechteckig ausgeformt ist und zumindest einen Isolierkörper (7) zur Fixierung der Kontakte (2) umfasst, mit zumindest einem Schirmelement (8) zur wenigstens teilweisen Abschirmung der durch die Datenkontaktpaare (5) erfolgende Signal- und/ oder Datenübertragung von möglichen elektromagnetischen Störungen versehen ist, wobei das Schirmelement (8) derart ausgeformt ist, dass die Abschirmung eines Datenkabels zunächst im Hybridsteckverbinder (1) und im verbundenen Zustand des Hybridsteckverbinders (1) mit dem Gegensteckverbinder (3) zumindest weitestgehend aufrecht erhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Datenkontaktpaare (5) in einem grundsätzlich rechteckigen Isolierkörper (7) räumlich getrennt von den Energiekontakten (4) angeordnet sind, wobei der Isolierkörper (7) einen Versatz (9) in axialer Richtung zur Längsachse (I) des Hybridsteckverbinders (1) zwischen den Datenkontaktpaaren (5) und den Energiekontakten (4) aufweist, sodass bei einem Steckvorgang eine eindeutige Positionierung des Hybridsteckverbinders (1) an seinem Gegensteckverbinder (3) erfolgt.

2. Hybridsteckverbinder (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridsteckverbinder (1) mittels eines Verriegelungsmittels lösbar mit einem Gegensteckverbinder (3) verbindbar ist, wobei das Verriegelungsmittel eine Außenhülse aufweist, welche bei axial ausgerichtetem Druck in Längsrichtung des Hybridsteckverbinders (1) wenigstens zwei Verriegelungselemente miteinander in Eingriff bringt und durch axial ausgerichteten Zug der Außenhülse in Längsrichtung die wenigstens zwei Verriegelungselemente entsperrt, sodass der Hybridsteckverbinder (1) in der gleichen Bewegung von seinem Gegensteckverbinder (3) trennbar ist.

3. Hybridsteckverbinder (1 ) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkontaktpaare (5) innerhalb Isolierkörpers (7) derart angeordnet sind, dass in Verbindung mit dem Schirmelement (8) und bei einem Einsatz eines geeigneten Kabels eine Datenübertragungsrate im Bereich größer gleich 1 GBit/s erreichbar ist.

4. Hybridsteckverbinder (1 ) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der grundsätzlich rechteckige Isolierkörper (7) zwischen den Datenkontaktpaaren (5) ein räumliches Trennelement (13) aufweist, wobei das Trennelement (13) während des Steckvorgangs eine führende Funktion einnimmt.

5. Hybridsteckverbinder (1 ) nach zumindest Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (13) als ein weiteres Schirmelement ausgeführt ist, welches die Abschirmung der Datenkontaktpaare (5) von der Umgebung um eine Abschirmung je eines Datenkontaktpaares (5) gegenüber den jeweils verbleibenden Datenkontaktpaaren (5) erweitert.

6. Hybridsteckverbinder (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (13) bezüglich dessen Geometrie durch zwei Plättchen beschrieben ist, welche entlang zweier sich lotrecht kreuzenden Ebenen angeordnet sind.

7. Hybridsteckverbinder (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkontaktpaare (5) innerhalb Isolierkörpers (7) derart angeordnet sind, dass in Verbindung mit den Schirmelementen (8) und bei einem Einsatz eines geeigneten Kabels eine Datenübertragungsrate im Bereich größer gleich 10 GBit/s erreichbar ist.

8. Hybridsteckverbinder (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (8) im Isolierkörper (7) kabelseitig über zumindest zwei flexibel nachgiebig ausgeführte Übertragungselemente (8.1) verfügt, welche mit der Schirmung eines Kabels in Kontakt bringbar sind.

9. Hybridsteckverbinder (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (8) jeweils eine flexibel nachgiebig ausgeführte Kontaktfläche innerhalb des Isolierkörpers (7) aufweist, welche grundsätzlich zwischen zwei Kontakten (2) eines Datenkontaktpaares (5) angeordnet ist.