WO2021185410A1 - Geschirmtes steckverbindermodul - Google Patents

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WO2021185410A1
WO2021185410A1 PCT/DE2021/100247 DE2021100247W WO2021185410A1 WO 2021185410 A1 WO2021185410 A1 WO 2021185410A1 DE 2021100247 W DE2021100247 W DE 2021100247W WO 2021185410 A1 WO2021185410 A1 WO 2021185410A1
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plug
connector module
frame
modular
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PCT/DE2021/100247
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Heiko Meier
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Harting Electric Gmbh & Co. Kg
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    • H01R43/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the invention is based on a connector module according to the preamble of independent claim 1.
  • the invention is also based on one
  • Modular connector system which has a metallic or at least partially metallic connector modular frame and at least one connector module according to claim 12.
  • Such connector modules are required as part of a modular connector system in order to be able to flexibly adapt a connector, in particular a heavy industrial connector, to certain requirements with regard to signal and energy transmission, for example between two electrical devices.
  • a wide variety of, for example, optical and / or electrical analog and / or digital signals and / or electrical energy can be transmitted via a plug-in connection in a flexible manner as required.
  • the connector modules generally each have a substantially cuboidal insulating body.
  • These insulating bodies can, for example, be made in two parts and consist of a contact carrier and consist of a retaining plate. This allows them to receive plug-in contacts in their contact chambers and fix them in them.
  • the plug contacts of different plug connector modules can be of the most varied of types.
  • Connector is therefore very flexible. It can e.g. B. pneumatic modules, optical modules, modules for the transmission of electrical energy and / or electrical analog and / or digital signals can be accommodated in the respective insulating body or housing and are thus used in the modular connector system. Plug connector modules are also increasingly taking on measurement and data technology tasks and are therefore particularly sensitive to interference, in particular to electrical and / or magnetic interference fields and stray effects.
  • Connector modular frames are typically used to hold several of these modules in the connector housing. These can be formed from two frame halves which can be pivoted relative to one another and which are articulated to one another.
  • the connector modules are provided with approximately rectangular latching lugs protruding on the narrow sides as retaining and polarization means for their fixation and correct alignment in the modular connector frame.
  • latching window is provided, into which the latching lugs plunge positively when inserting the connector modules into the connector modular frame.
  • the connector modular frame is unfolded, that is to say opened, the frame halves around the joints only being opened so far that the connector modules can be inserted. Then the frame halves are capped together, ie the The modular connector frame is closed, the retaining means reaching the recesses and a secure, form-fitting hold of the connector modules in the modular connector frame.
  • modular connector frames each with a rigid base frame
  • modular connector frames each with a rigid base frame
  • This can in particular in a die casting process, for. B. in the zinc die-casting process and can be on its long sides with several flexible cheek parts, z. B. be provided with stamped and bent parts made of resilient sheet metal.
  • the cheek parts can snap-in center! such as locking windows or locking hooks or the like, on which the connector modules z. B. engage with their locking lugs.
  • two cheek parts can be provided for each connector model, that is to say one on each longitudinal side of the base frame, or one or more cheek parts can also be used which have several tabs. On every cheek part! and / or each tab can e.g. B. each be arranged a locking element.
  • Such modular connector frames have the advantage that the connector modules can be individually introduced into and removed from the modular connector frame with little effort and, for example, also in an automated manner.
  • Connector housing or known for screwing to wall surfaces.
  • the connector modules are in the
  • Plug connector modular frame used.
  • Retaining means are provided on the connector modules which interact with windows provided on opposite side parts of the connector modular frame, the windows consisting of rectangular recesses which are designed as through openings in the side parts of the connector modular frame that are closed on all sides.
  • the modular connector frame is designed as an articulated frame and consists of two frame stacks that are articulated to one another, the separation of the modular connector frame being provided transversely to the side parts of the frame.
  • joints are arranged in such a way that the side parts move when the
  • the document DE 102015 114703 A1 discloses a further development of such a modular connector frame designed as a hinged frame.
  • the modular connector frame disclosed therein has at least one fixing means, via which the frame halves can be fixed to one another in two positions, an open position and a closed position, which considerably simplifies handling.
  • the publication DE 202013 103611 U1 shows two frame halves which can be screwed together extremely stably, can be manufactured inexpensively using stamping and bending technology and can be screwed together. pneumatic modules are suitable.
  • the modular connector frame assembled in this way has only very low creep properties even under high long-term mechanical stress. However, it is disadvantageous that the effort involved in adding or replacing a plug connector module is extremely high.
  • such modular connector frames require complex operation during assembly.
  • such modular connector frames have to be unscrewed and / or unlocked from the connector housing as soon as even a single module is to be replaced.
  • the other connector modules whose removal was not even desired, may also fall out of the connector modular frame and then have to be reinserted before the frame halves are screwed together and / or before the frame halves are locked.
  • all the connector modules must be in the position intended for them at the same time, so that when the frame halves are joined together, they are finally in the To be fixed connector modular frame, which complicates the assembly.
  • the document EP 1 801 927 B1 discloses a one-piece modular connector frame made of plastic material! consists.
  • the modular connector frame is designed as a circumferential collar and has several wall segments separated by slots on its plug-in side. In each case two opposing wall segments form an insertion area for a connector module, the wall segments having window-like openings which serve to accommodate projections formed on the narrow sides of the connector module.
  • a guide groove is provided in each of the wall segments. The guide groove is formed above the openings by means of an outwardly offset window web which has an insertion bevel on the inside.
  • Connector module on locking arms that act on the narrow sides in the direction of the cable connections, are formed, and lock below the lateral collar wall, so that two independent Rastmittei fix the connector module in the modular connector frame.
  • This plastic frame has the disadvantage that it does not allow PE protective grounding because it does not have any electrically conductive material
  • the publication DE 102013 113975 B4 discloses a modular connector frame, in particular made of die-cast zinc, for a heavy connector for receiving similar and / or different connector modules.
  • the modular connector frame consists of a base frame with a rectangular cross-section and two opposite side parts.
  • a cheek part consisting of a flexible material, in particular resilient sheet metal, is attached to each of the side parts.
  • Cheek parts initially bent outwards from the side part.
  • the cheek parts can have tabs with locking windows, which are suitable for individually locking the connector modules at their locking lugs in the connector modular frame.
  • the connector modules can thus be used individually and with little
  • Connector modules is affected.
  • the design also allows the connector modular frame to be made of metal and to have a PE contact or to be equipped with such, and thus enables the protective grounding of a metallic connector housing into which the connector modular frame is screwed, and to a certain extent also an electrical and / or magnetically shielding function of the connector modules.
  • the prior art has the disadvantage that even when using metallic plug connector modular frames, the electrical
  • the shielding of individual connector modules is not always sufficient.
  • electrical signals that are transmitted via connector modules can be disrupted by electrical and / or magnetic fields that arise outside the respective connector module but within the connector modular frame.
  • Such disturbances can, for example, by the one electrical energy supply with alternating current.
  • electrical and / or magnetic fields that arise outside the modular connector frame can also interfere with said electrical signals within the connector module.
  • a plug connector module have an electrically conductive shell housing with a plug insert in a holding body made of insulating material.
  • the connector module is held in a module carrier device by means of latching means, which in turn is integrated into a connector housing.
  • an electrically conductive contact is provided for the shielding of a signal-carrying cable, so that several connector modules with independent ground potentials as well as connector modules that transmit a power supply, pneumatics or the like can be arranged in the module carrier device without influencing one another.
  • Connector module connected cable e.g. B. with a braided shield connected.
  • Both screen transfer elements are made of a metallic material, which in particular has good electrically conductive properties.
  • the wave resistance, also called wave impedance, can be significantly reduced by means of these screen transfer elements.
  • the object of the invention is to improve the shielding of a connector module and a connector modular system equipped therewith in order to thereby achieve a particularly high quality of the through the connector module! to ensure transmitted electrical signals and in particular to minimize the negative influence of high-frequency electrical and / or magnetic interference fields on the signal quality of these signals.
  • the object is achieved by the subject matter of the independent claims.
  • a connector module has a substantially cuboidal insulating body made of an electrically insulating material.
  • the cable connection side and the plug side are connected to one another via continuous contact chambers.
  • the contact chambers are used to accommodate electrically conductive plug contacts.
  • the insulating body has two broad sides running perpendicular to its cable connection and plug-in side and opposite one another in parallel and, at right angles thereto, two narrow sides opposite one another in parallel.
  • a latching lug for fixing the connector module in a connector modular frame is formed on each of these two narrow sides.
  • the connector module is positively surrounded on its broad and narrow sides by a circumferential shield element, with the shield element each covering more than 50% of the area of the broad and narrow sides
  • a modular connector system has an at least partially metallic connector modular frame and such a connector module, the shielding element for producing an additional electrically conductive connection to the
  • Modular connector frame has at least one outwardly directed contact tab on at least one of its narrow side walls and is in electrical connection with the modular connector frame via this outwardly directed contact tab.
  • the plug connector module has at least one electrical plug contact with a cable connection section and a plug section.
  • the plug contact is inserted into at least one contact chamber of the insulating body.
  • Its cable connection section is accessible from the cable connection side of the insulating body in order to advantageously enable the connection of an electrical conductor of a cable, and its plug-in section protrudes into the plug-in area of the insulating body in order to advantageously enable a plug-in connection with a mating connector in the
  • the screen element can consist of a sheet metal part.
  • it can be designed as a stamped and bent part and bent at right angles on four parallel bending edges.
  • the shield element can have fastening means on two thereby adjoining fastening edges for their mutual fastening, so that the shield element is particularly advantageously shaped into a closed, ie circumferential shape, in particular the said cuboid frame.
  • These fastening means can preferably consist of a dovetail connection that is particularly easy to manufacture and also stable.
  • the shielding element can be a stamped and bent part, which can advantageously be manufactured inexpensively and inexpensively and used for shielding.
  • the essentially flat shield transfer element can also be used for ground connection to the cable
  • a shield connection area which is placed around the shield of the cable, for example in the form of a squeeze contact / crimp contact, and is opened by means of a tool, e.g. B, a pair of pliers can be pressed together.
  • the shield element can have at least one, preferably a plurality of inwardly bent contact tabs for making electrical contact with the shield transfer element.
  • This is advantageous because it enables a common ground contact to be established, in particular in the sense of a common grounding at as many contact areas as possible, in order to generate a shield that is particularly good even for high-frequency interference signals.
  • These inwardly directed contact tabs can advantageously be arranged in a broad side wall because, on the one hand, they can then directly contact the screen transfer element underneath. In addition, this can be an advantage because it leaves enough space in the corn sidewalls to store z. B.
  • outwardly directed contact tabs for contacting a metallic connector module frame and / or inwardly directed latching tabs for locking the shielding element on the connector module.
  • the latter are particularly advantageously latched on the narrow side of the connector module because these narrow sides are preferably free of the screen transfer element, so that the latching cannot be hindered by them.
  • the shielding element is thus grounded several times and can thereby suppress the influence of, in particular, high-frequency electrical and / or magnetic fields on the electrical signals transmitted through the connector module.
  • 4a, b show the connector modules, each with a shield element; 5 shows two plug-in connector modular systems, each with a plug-in connector modular frame and a plug-in connector module.
  • FIGS. 1a and 1b show a plug connector module 1 and a mating plug module 1 'that can be plugged in therewith and is basically constructed in a comparable manner both in an unmated and in a mutually plugged state.
  • the connector module 1 and the mating connector module are also jointly referred to below as connector modules 1, 1 '.
  • Each of these connector modules 1, 1 ' has a substantially cuboidal insulating body 10, 10 ' .
  • the connector modules 1, 1 also each have a frame-shaped shield element 15, 15 ' which surrounds the insulating body 10, 10 ' in a form-fitting manner.
  • the shield element 15, 15 ' is also essentially cuboid and has two narrow side walls 153 ' and two broad side walls 154 ' at right angles thereto.
  • the respective shield element 15, 15 ' also has on its narrow side walls 153 in Fig. 1b designated, inwardly directed rastias 151, 151 ' for its attachment to the insulating body 10, 10 ' and outwardly directed contact tabs 152, 152 ' for electrical contact of a modular connector frame 2, into which the connector modules can be inserted and in which they can be fixed by means of their latching lugs 122, 122 ' , although this is only shown explicitly in FIG. 5.
  • each Schirmeiement 15, 15 'on one of its two opposing wide side walls 154, 154' an inwardly directed contact tab 156, 156 'for the electrical contacting of its essentially flat screen transfer element 14, 14' has.
  • the screen transfer elements 14, 14 ' contact one another by means of their contact sections 141, 141, which are designated in FIG. 1a, and thus also ensure a mutual ground connection of their screen elements 15, 15 ' .
  • the connector modules 1, 1 ' each have a contact carrier 11, 11', several plug contacts 13, 13 ' and a holder 12, 12 ' . It is easy to imagine that the respective contact carrier 11 11 ' and the associated holding plate 12, 12 ' are brought together and locked together in order to jointly form the respective insulating body 10, 10 ' shown in more detail below and thus the plug contacts 13, 13 ' in continuous contact chambers 100, 100 ' to fix.
  • the plug contacts 13, 13 'of the plug connector module 1 are designed as socket contacts 13 and those of the mating plug module 1 ' are designed as pin contacts 13 ' .
  • locking lugs 121, 122 ' are integrally formed on the holding plates 12 on the narrow side.
  • an essentially flat screen transfer element 14, 14 ' and a frame-shaped, cuboidal screen element 15, 15 ' are each shown as separate individual parts in the exploded view. Both the screen transfer element 14, 14 ' and the screen element 15, 15 ' are produced by means of a stamping and bending technique. While the screen transfer element 14, 14 ' is essentially flat, the screen element 15, 15 ' is bent at right angles on four edges and formed into a closed frame on two thereby adjoining fastening edges by means of a dovetail connection as fastening means. Of course, other fastening means are also known to the person skilled in the art.
  • the contact section 141 of the screen transfer element 14 of the connector module 1 is punched slightly fork-shaped and is slightly bent for better contact with the flat contact section 141 'of the screen transfer element 14 ' of the mating connector 1 '. Therefore, for reasons of clarity, the contact bags of the contact section 141, which are not designated in any more detail, have light weight Contact rounding on. Still both are
  • the screen transfer elements 14, 14 ' each have a cable connection area 142, 142 ' .
  • This can, for example, be placed around the braided shield of a connected cable with pliers or another suitable tool and mechanically fastened to it and electrically connected to it by means of a crimp connection.
  • FIGS. 3a and 3b are the two of the respective contact carrier 11 'and the associated support plate 12, 12' assembled insulating body 10, 10 'to be seen.
  • the insulating bodies 10, 10 ' are essentially cuboid and consist of an electrically insulating material.
  • the respective conical sections 141, 141 ' are formed on the side of the insulating bodies 10, 10 ' shown at the bottom in this drawing.
  • the insulators 10, 10 ' have on their respective Haitepiatte 12, 12' a cable connection side 127, 127 '.
  • the insulating body has 10, 10 'at its contact carrier 10, 10' to said mating area 110, 110 'with a mating side 111, 111'.
  • Sieckseite 111, 111 ' and the cable connection side 127, 127 ' are connected to one another via the contact chambers 100, 100 ' passing through the insulating body 10, 10 '.
  • the contact chambers 100, 100 ′ serve to accommodate the plug contacts 13.
  • the insulating bodies 10, 10 ' each have two perpendicular to the contact 111, 111 ' and cable connection side 127, 127 ' and Broad sides 104, 104 ' lying parallel to one another, and at right angles thereto, two narrow sides 103, 103 ', which are parallel to one another and are opposite one another.
  • a latching lug 121, 122, 121 ' , 122 ' is formed on each of the two narrow sides 103, 103 ' , only one latching lug 121, 122 ' being visible in this illustration because the other latching lug 121, 122 from the insulating body 10 , 10 'is covered.
  • the connector modules 1, 1 ' are each shown in two views.
  • the associated insulator 10, 10 ' are narrow sides 103 at their broad-104 and' of the 360 ° circumferential Schirmeiement 15, 15 'form-locking surrounded, wherein the shield element 15, 15' are each the largest part of the surface - and thus more than 50% the surface - the broad 104, 104 ' and the narrow sides 103, 103 ' covers.
  • the respective shield element 15, 15 ' is pushed onto the plug-in side of the respective insulating body 10, 10 ' .
  • the shield element 15, 15 ' is designed to be open both on the cable connection side 127, 127 ' and on the plug-in side 111, 111 'of the insulating body 10, 10 ' .
  • the shielding element 15, 15 ' is also essentially cuboid and has two narrow side walls 153 ' and two broad side walls 154 ' at right angles thereto.
  • the shielding element 15, 15 ' has inwardly directed latching tabs 151, 151 ' on the Schmais sidewalls 153, 153 ' for fixing it to the insulating body 10, 10 ' .
  • the Schirmeiement 15, 15 '150 on its narrow side walls 103 at its cable connection side opening recesses 150' has showing the Rasinasen 121, 121 ', 122 122' at least partially surround on three sides.
  • Latching lugs 121, 121 ' , 122, 122 ' of the connector modules 1, 1 ' protrude thus through the recesses 150, 150 ' .
  • This function can be seen particularly clearly in FIG. It consists in the latching lugs 121, 122, 121 ' , 122 ' of the plug connector module 1, 1 ' latching onto latching windows 20, 20 ' of a plug connector modular frame 2. Due to their different sizes, they ensure the correct polarization, ie alignment, of the respective connector module 1, 1 ' in the connector modular frame 2.
  • the connector modular frame 2 is an articulated frame that was manufactured in a zinc die-casting process.
  • any other modular connector frame is equally suitable for this application, provided it is at least partially made of metal in order to ensure the electrical conductivity required for the ground connection.
  • the modular connector frame 2 has two opposing side walls 21, 22 which differ in the size of the latching windows 210, 220 arranged therein. It is easy to see that due to the various large locking windows 210, 220 a misorientation of the connector modules 1, 1 ′ is prevented.
  • the connector modules 1, 1 ' are not only mutual plug contact but are is clearly visible as well as in Fig. 1b, also to improve the screening and / or ground with their screen interface units 14, 14' also connected over a large area electrically.
  • the two screen transfer elements 14, 14 ' contact one another via their contact sections 141, 141 ' .
  • the shielding elements contact 15, 15 'with their outwardly facing contact lugs 152, 152' to respective metal connectors Modular frame 2 and with the inwardly bent contact tabs 156, 156 'the respective shield connection element 14, 14' and thus provide a ground at several points and thus for particularly good shielding against high-frequency interference fields,

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Um die Schirmung eines Steckverbindermoduis (1, 1') und eines damit ausgestatteten Steckverbindermodularsystems insbesondere gegen hochfrequente Störfelder zu verbessern, wird vorgeschlagen, dessen Isolierkörper (10, 10') mit einem umlaufenden Schirmelement (15, 15') formschlüssig zu umgeben. Dieses sorgt zusätzlich für die Masseanbindung eines metallischen Steckverbindermodularrahmens (2) an ein Schirmübergabeelement (14, 14') des Steckverbindermoduis (1, 1') und damit auch für eine Massenanbindung an einen Gegenstecker. Das Schirmelement (15, 15') ist somit auch selbst umlaufend und mehrfach geerdet und kann dadurch den Einfluss insbesondere hochfrequenter elektrischer und/oder magnetischer externer Störfelder besonders gut unterdrücken.

Description

Geschirmtes Steckverbindermodul
Beschreibung
Die Erfindung geht aus von einem Steckverbindermodul nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1 . Die Erfindung geht weiterhin aus von einem
Steckverbindermodularsystem, das einen metallischen oder zum ndest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen und zumindest ein Steckverbindermodul nach Anspruch 12 besitzt.
Derartige Steckverbindermodule werden als Bestandteil eines Steckverbindermodularsystems benötigt, um einen Steckverbinder, insbesondere einen schweren Industriesteckverbinder, flexibel an bestimmte Anforderungen bezüglich der Signal- und Energieübertragung, z, B. zwischen zwei elektrischen Geräten, anpassen zu können. Dadurch können verschiedenste, z, B. optische und/oder elektrische analoge und/oder digitale Signale und/oder elektrische Energie je nach Bedarf flexibel zusammensteilbar über eine Steckverbindung übertragen werden.
Üblicherweise werden dazu die entsprechenden Steckverbindermodule in dazu passende Steckverbindermodularrahmen, die mitunter auch als Halterahmen, Gelenkrahmen, Modulrahmen oder Modularrahmen bezeichnet werden, eingesetzt. Die Steckverbindermodularrahmen dienen somit dazu, mehrere zueinander gleichartige und/oder auch unterschiedliche Steckverbindermodule aufzunehmen und diese sicher an einer Fläche und/oder einer Gerätewand und/oder in einem Steckverbindergehäuse o. ä. zu befestigen.
Die Steckverbindermodule besitzen in der Regel jeweils einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper. Diese Isolierköper können beispielsweise zweiteilig ausgeführt sein und aus einem Kontaktträger und einer Halteplatte bestehen. Dadurch können sie in ihren Kontaktkammern Steckkontakte aufnehmen und darin fixieren.
Die Steckkontakte unterschiedlicher Steckverbindermodule können dabei verschiedenster Art sein. Die Funktion eines dadurch gebildeten
Steckverbinders ist also sehr flexibel. Es können z. B. pneumatische Module, optische Module, Module zur Übertragung elektrischer Energie und/oder elektrischer analoger und/oder digitaler Signale im jeweiligen Isolierkörper bzw. Gehäuse aufgenommen sein und so im Steckverbindermodularsystem Verwendung finden. Zunehmend übernehmen Steckverbindermodule auch mess- und datentechnische Aufgaben und sind daher besonders empfindlich gegenüber Störungen, insbesondere gegenüber elektrische und/oder magnetischen Störfeldern und Einstreuungen.
Zum Halten mehrerer dieser Module im Steckverbindergehäuse werden in der Regel Steckverbindermodularrahmen verwendet. Diese können aus zwei gegeneinander schwenkbaren Rahmenhälften gebildet sein, die gelenkig miteinander verbunden sind. Die Steckverbindermodule sind mit an den Schmalseiten vorstehenden, etwa rechteckförmigen Rastnasen als Halterungs- und Polarisationsmittei zu ihrer Fixierung und korrekten Ausrichtung im Steckverbindermodularrahmen versehen.
In den Seitenteilen der Rahmenhälften sind als allseitig geschlossene Öffnungen ausgebildete Ausnehmungen, nämlich sogenannte
„Rastfenster vorgesehen, in weiche die Rastnasen beim Einfügen der Steckverbindermodule in den Steckverbindermodularrahmen formschlüssig eintauchen. Zum Einfügen der Steckverbindermodule wird der Steckverbindermodularrahmen aufgeklappt, d. h. geöffnet, wobei die Rahmenhäiften um die Gelenke nur so weit aufgeklappt werden, dass die Steckverbindermodule eingesetzt werden können. Anschließend werden die Rahmenhälften zusammengekappt, d. h. der Steckverbindermodularrahmen wird geschlossen, wobei die Halterungsmittel in die Ausnehmungen gelangen und ein sicherer, formschlüssiger Halt der Steckverbindermodule in dem Steckverbindermodularrahmen bewirkt wird.
Die Bauformen von Steckverbindermodularrahmen sind vielfältig. Es können beispielsweise auch Steckverbindermodularrahmen mit je einem starren Grundrahmen verwendet werden. Dieser kann insbesondere in einem Druckgussverfahren, z. B. im Zinkdruckgussverfahren, hergestellt sein und kann an seinen Längsseiten mit mehreren flexiblen Wangenteilen, z. B. mit Stanzbiegeteilen aus federelastischem Blech, versehen sein. Dabei können die Wangenteile Rastmitte! wie Rastfenster oder Rasthaken oder dergleichen aufweisen, an denen die Steckverbindermodule z. B. mit ihren Rastnasen verrasten. Es können beispielsweise für jedes Steckverbindermodll zwei Wangenteile, also eins auf jeder Längsseite des Grundrahmens, vorgesehen sein oder es können auch ein- oder mehrere Wangenteile verwendet werden, die mehrere Laschen besitzen. An jedem Wangentei! und/oder jeder Lasche kann z. B. je ein Rastelement angeordnet sein. Solche Steckverbindermodularrahmen haben den Vorteil, dass die Steckverbindermodule mit nur geringem Aufwand, und beispielsweise auch automatisiert, einzeln in den Steckverbindermodularrahmen einführbar und daraus entnehmbar sind.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind die besagten Steckverbindermodularsysteme mit derartigen Steckverbindermodulen unter Verwendung eines solchen Steckverbindermodularrahmens, auch als Halterahmen, Modulrahmen, Gelenkrahmen oder Modulrahmen bekannt, in zahlreichen Druckschriften und Veröffentlichungen in vielen verschiedenen Varianten offenbart, auf Messen gezeigt und befinden sich häufig im industriellen Umfeld in Form von Schweriaststeckverbindern im Einsatz. Beispielsweise werden sie in den Druckschriften DE 102013 106279 A1 , DE 102012 110907 A1 ,
DE 102012 107270 A1, DE 202013 103611 Ü1, EP 2510590 A1,
EP 2510589 A1 , DE 202011 050643 U1 , EP 0860906 A2,
DE 29601 998 U1, EP 1 353412 A2, DE 102015 104562 Al
5 EP 3067993 A1, EP 1 026788 A1, EP 2979326 A1, EP 2917974 A1 beschrieben.
Aus der besagten Druckschrift EP 0860906 B1 ist ein Steckverbindermoduiarrahmen in Form eines Gelenkrahmens zur -io Halterung von Steckverbindermodulen und zum Einbau in
Steckverbindergehäuse oder zum Anschrauben an Wandflächen bekannt. Dabei sind die Steckverbindermodule in den
Steckverbindermoduiarrahmen eingesetzt. An den Steckverbindermodulen sind Halterungsmittel vorgesehen, die mit an gegenüberliegenden 15 Seitenteilen des Steckverbindermodularrahmens vorgesehenen Fenstern Zusammenwirken, wobei die Fenster in rechteckigen Ausnehmungen bestehen, die als allseitig geschlossene Durchgangsöffnungen in den Seitenteilen des Steckverbindermodularrahmens ausgebildet sind.
20 Der Steckverbindermoduiarrahmen besteht in der Ausführung als Gelenkrahmen aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Rahmenhäiften, wobei die Trennung des Steckverbindermoduiarrahmen quer zu den Seitenteilen des Rahmens vorgesehen ist. In den Befestigungsenden des Steckverbindermodularrahmens sind Gelenke so 25 angeordnet, dass sich die Seitenteile beim Aufschrauben des
Steckverbindermodularrahmens auf eine Befestigungsfläche rechtwinklig zur Befestigungsfläche ausrichten, wodurch die Steckverbindermodule über die Haiterungsmittel eine formschlüssige Verbindung mit dem Steckverbindermoduiarrahmen eingehen. In der Praxis sind solche 30 Steckverbindermoduiarrahmen üblicherweise in einem
Druckgussverfahren, insbesondere in einem Zinkdruckgussverfahren, gefertigt. Die Druckschrift DE 102015 114703 A1 offenbart eine Weiterentwicklung eines solchen als Geienkrahmen ausgestalteten Steckverbindermodularrahmen. Der darin offenbarte Steckverbindermodularrahmen weist zumindest ein Fixierungsmittel auf, über welches die Rahmenhälften in zwei Positionen, einer offenen Position und einer geschlossenen Position, zueinander fixierbar sind, was die Handhabung erheblich vereinfacht.
Die Druckschrift DE 202013 103611 U1 zeigt zwei äußerst stabil miteinander verschraubbare, in Stanzbiegetechnik preiswert herstellbare und zusammenscbraubbare Rahmenhälften, die zur Aufnahme von u. a. pneumatischen Modulen geeignet sind. Der so montierte Steckverbindermodularrahmen weist auch unter hoher mechanischer Langzeitbelastung nur sehr geringe Kriecheigenschaffen auf. Nachteilig ist jedoch, dass der Aufwand zum Hinzufügen oder Auswechseln eines Sieckverbindermoduls äußerst hoch ist.
Es hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, dass solche Steckverbindermodularrahmen bei der Montage eine aufwändige Bedienung erfordern. Beispielsweise müssen solche Steckverbindermodularrahmen aus dem Steckverbindergehäuse herausgeschraubt und/oder entrastet werden, sobald auch nur ein einziges Modul ausgetauscht werden soll. Dabei fallen möglicherweise auch die anderen Steckverbindermodule, deren Entnahme gar nicht erwünscht war, aus dem Steckverbindermodularrahmen heraus und müssen dann vor dem Zusammenschrauben und/oder vor dem Verrasten der Rahmenhälften wieder eingefügt werden. Schließlich müssen sich bereits vor dem Zusammenfügen der Rahmenhälften alle Steckverbindermodule gleichzeitig in der für sie vorgesehenen Position befinden, um beim Zusammenfügen der Rahmenhälften endgültig im Steckverbindermodularrahmen fixiert zu werden, was die Montage erschwert.
Die Druckschrift EP 1 801 927 B1 offenbart einen einteiligen Steckverbindermodularrahmen, der aus Kunstsioffmateria! besteht. Der Steckverbindermodularrahmen ist als umlaufender Kragen ausgebiidet und weist an seiner Steckseite mehrere durch Schlitze getrennte Wandsegmente auf. Jeweils zwei gegenüberliegende Wandsegmente bilden einen Einfügebereich für ein Steckverbindermodul, wobei die Wandsegmente fensterartige Öffnungen aufweisen, die zur Aufnahme von an den Schmalseiten der Steckverbindermoduie angeformten Vorsprüngen dienen. Weiterhin ist in den Wandsegmenten jeweils eine Führungsnut vorgesehen. Die Führungsnut ist oberhalb der Öffnungen mittels eines nach außen versetzten Fenstersteges gebildet, der auf der Innenseite eine Einführungsschräge aufweist. Zusätzlich weisen die
Steckverbindermoduie Rastarme auf, die an den Schmalseiten in Richtung der Kabelanschlüsse wirkend, angeformt sind, und unterhalb der seitlichen Kragenwand verrasten, so dass zwei unabhängige Rastmittei die Steckverbindermoduie im Steckverbindermodularrahmen fixieren. Dieser Kunststoffrahmen hat den Nachteil, dass er keine PE-Schutzerdung ermöglicht, da er kein elektrisch leitendes Material aufweist
Die Druckschrift DE 102013 113975 B4 offenbart einen Steckverbindermodularrahmen, insbesondere aus Zinkdruckguss, für einen schweren Steckverbinder zur Aufnahme gleichartiger und/oder unterschiedlicher Steckverbindermoduie. Der Steckverbindermodularrahmen besteht aus einem im Querschnitt rechteckigen Grundrahmen, der zwei sich gegenüberliegenden Seitenteile aufweist. An den Seitenteilen ist jeweils ein Wangenteil, bestehend aus einem flexiblen Material, insbesondere federelastischem Blech, angebracht. Beim Einführen eines Steckverbindermoduls in den Steckverbindermodularrahmen senkrecht zur Rahmenebene werden diese Wangenteile zunächst vom Seitenteil weg nach außen gebogen. Insbesondere können die Wangenteile Laschen mit Rastfenstern, besitzen, welche dazu geeignet sind, die Steckverbindermodule an deren Rastnasen einzeln im Steckverbindermodularrahmen zu verrasten. Die Steckverbindermodule können somit einzeln und mit nur geringem
Aufwand aus der Kabelanschlussrichtung und in Steckrichtung in den Steckverbindermodularrahmen eingeschoben und in umgekehrter Richtung wieder entnommen werden. Das eingesteckte Steckverbindermodul ist vom Grundrahmen des Steckverbindermodularrahmens in der Rahmenebene fest und stabil gehalten. In ihrer Einführrichtung, senkrecht zur Rahmenebene, können sie mit ihren Rastnasen jeweils zwischen einander gegenüberliegenden Wangenteilen verrasten. Diese Bauform hat grundsätzlich den Vorteil, dass die Steckverbindermodule einzeln eingesteckt und entnommen werden können, ohne dass die Befestigung der anderen
Steckverbindermodule davon beeinträchtigt wird. Die Bauform gestattet es weiterhin, dass der Steckverbindermoduiarrahmen aus Metall besteht und einen PE-Kontakt aufweist oder mit einem solchen bestückt ist, und ermöglicht somit die Schutzerdung eines metallischen Steckverbindergehäuses, in welches der Steckverbindermoduiarrahmen eingeschraubt wird, sowie in einem gewissen Maße auch eine elektrisch und/oder magnetisch schirmende Funktion der Steckverbindermodule.
Grundsätzlich besteht im Stand der Technik der Nachteil, dass auch beim Einsatz metallischer Steckverbindermoduiarrahmen die elektrische
Schirmung einzelner Steckverbindermodule nicht immer ausreichend ist.
Dadurch können insbesondere elektrische Signale, die über Steckverbindermodule übertragen werden, durch elektrische und/oder magnetische Felder, die außerhalb des jeweiligen Steckverbindermoduis aber innerhalb des Steckverbindermodularrahmens entstehen, gestört werden. Solche Störungen können beispielsweise durch die eine elektrische Energieversorgung mit Wechselstrom, Weiterhin können auch außerhalb des Steckverbindermodularrahmens entstehende elektrische und/oder magnetische Felder die besagten elektrischen Signale innerhalb des Steckverbindermoduls stören.
Für eine störstrahlungsfreie Übermittlung von Signalen schlägt die Druckschrift EP 1 398853 B1 dazu vor, dass ein Steckverbindermodul in einem aus isolierendem Material bestehenden Haltekörper ein elektrisch leitendes Schalengehäuse mit einem Steckereinsatz aufweist. Das Steckverbindermodul wird mittels Rastmitteln in einer Modulträgervorrichtung gehalten, die wiederum in ein Steckverbindergehäuse integriert ist. Innerhalb des Schalengehäuses ist eine elektrisch leitende Kontaktierung zu der Abschirmung eines signalführenden Kabels vorgesehen, so dass auch mehrere Steckverbindermodule, mit voneinander unabhängigen Erdpotenzialen sowie auch Steckverbindermodule, die eine Leistungsversorgung, Pneumatik oder dergleichen übertragen, ohne gegenseitige Beeinflussung in der Modulträgervorrichtung angeordnet sein können. Bei dieser Bauform hat sich für viele Anwendungen als nachteilig erwiesen, dass keine Schirmübergabe und somit kein direkter Potentialausgleich des Schirms zwischen dem Steckverbindermodul und einem damit gesteckten Steckverbindermodul eines Gegensteckers vorhanden ist. Dies hat sich insbesondere für hochfrequente Signale als nachteilig herausgestellt.
Um diesem Problem zu begegnen, offenbart die Druckschrift DE 102018 108968 A1, dass beide miteinander gesteckten Steckverbindermodule jeweils ein Schirmübergabeelement aufweisen. Mit diesem Schirmübergabeelement ist ein kabelanschlussseitig an jedes
Steckverbindermodul angeschiossenes Kabel, z. B. mit einem Schirmgefiecht, verbunden. Die Schirmübergabeelemente überdecken jeweils eine Seitenfläche des Steckverbindermoduls großflächig und sind steckseitig miteinander elektrisch kontaktierbar. Beide Schirmübergabeelemente bestehen aus einem metallischen Werkstoff, der insbesondere gute elektrisch leitende Eigenschaften hat. Durch diese Schirmübergabeelemente kann der Wellenwiderstand, auch Wellenimpedanz genannt, deutlich gesenkt werden.
Beim Betrieb dieser Bauform hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass der Querschnitt der IVfasseanbindung des angeschlossenen Kabels oft zu gering ist. Weiterhin ist dadurch immer noch kein direkter Potentialausgleich zwischen einem metallischen Steckverbindermodularrahmen und den Schirmübergabeelementen gewährleistet. Die aus dem Stand der Technik bekannten Schirmungen sind zumindest an den Schmalseiten der im Wesentlichen quaderförmigen Steckverbindermodule unterbrochen. Bereits auf dem Markt vorhandene Steckverbindermodule können mit den bekannten Schirmvorrichtungen nicht entsprechend nachgerüstet werden.
Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung den folgenden Stand der Technik recherchiert:
DE 102015015 189 B3, DE 202006012687 U1 ,
DE 202018 101 278 U1 und WO 2019/ 113524 A1.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schirmung eines Steckverbindermoduls und eines damit ausgestatteten Steckverbindermodularsystems zu verbessern, um dadurch eine besonders hohe Qualität der durch das Steckverbindermodu! übertragenen elektrischen Signale zu gewährleisten und insbesondere den negativen Einfluss hochfrequenter elektrischer und/oder magnetischer Störfelder auf die Signalquaiität dieser Signale zu minimieren. Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Ein Steckverbindermodul weist einen im wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper aus einem elektrisch isolierendem Material auf.
Weiterhin besitzt es eine Steckseite und dazu parallel gegenüberliegend eine Kabelanschlussseite. Die Kabelanschlussseite und die Steckseite sind miteinander über durchgehenden Kontaktkammern verbunden. Die Kontaktkammern dienen zur Aufnahme elektrisch leitender Steckkontakte.
Weiterhin besitzt der Isolierkörper zwei senkrecht zu seiner Kabelanschluss- und Steckseite verlaufende und einander parallel gegenüberliegende Breitseiten und rechtwinklig dazu zwei einander parallel gegenüberliegenden Schmalseiten. An jede dieser beiden Schmalseiten ist jeweils eine Rastnase zur Fixierung des Steckverbindermoduls in einem Steckverbindermodularrahmen angeformt. Diese beiden einander gegenüberliegenden Rastnasen unterscheiden sich voneinander in ihrer Form und/oder Größe, um so als Polarisationsmittel eine korrekte Orientierung des Steckverbindermoduis im Steckverbindermodularrahmen zu gewährleisten.
Das Steckverbindermodul Ist an seinen Breit- und Schmalseiten von einem umlaufenden Schirmelement formschlüssig umgeben, wobei das Schirmeiement jeweils mehr als 50% der Fläche der Breit- und der
Schmalseiten abdeckt. Dies bedeutet, dass das Schirmelement mehr als 50% der beiden Breitseiten abdeckt und dass das Schirmelement mehr als 50% der beiden Schmalseiten abdeckt. Weiterhin ist das Schirmelement sowohl an der Kabeianschlussseite als auch an der Steckseite des Moduls offen ausgeführt. Das Schirmelement besitzt also an der Kabeianschlussseite und an der Steckseite des Isolierkörpers Öffnungen. Ein Steckverbindermoduiarsystem besitzt einen zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen und ein solches Steckverbindermodul, wobei das Schirmelement zur Herstellung einer zusätzlichen elektrisch leitenden Verbindung zu dem
Steckverbindermodularrahmen an zumindest einer seiner Schmalseitenwände zumindest eine nach außen gerichtete Kontaktlasche aufweist und mit dem Steckverbindermodularrahmen über diese nach außen gerichtete Kontaktlasche in elektrischer Verbindung steht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die durch das Steckverbindermodul übertragenen Signale durch außerhalb des Steckverbindermoduls entstehende elektrische und/oder magnetische Felder nicht gestört werden oder dass eine solche Störung zumindest weitgehend unterdrückt wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Steckverbindermodul zumindest einen elektrischen Steckkontakt mit einem Kabelanschlussabschnitt und einem Steckabschnitt auf. Der Steckkontakt ist in zumindest eine Kontaktkammer des Isolierkörpers eingefügt. Sein Kabelanschlussabschnitt ist von der Kabelanschlussseite des Isolierkörpers zugänglich, um vorteilhafterweise das Anschließen eines elektrischen Leiters eines Kabels zu ermöglichen, und sein Steckabschnitt ragt in den Steckbereich des Isolierkörpers hinein, um vorteilhafterweise eine Steckverbindung mit einem Gegenstecker zu ermöglichen, In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schirmelement im
Wesentlichen als ein quaderförmiger Rahmen ausgeführt ist, weicher, korrespondierend mit der Quaderform des Steckverbindermoduls, zwei einender gegenüberliegende Schmalseitenwände und rechtwinklig dazu zwei einander gegenüberliegende Breitseitenwände aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch das Schirmelement insbesondere aus steckseitiger Richtung und bevorzugt passgenau auf das Steckverbindermodul aufgeschoben werden kann. Vorteilhafterweise können sowohl dafür vorgesehene Steckverbindermodule als auch eine Vielzahl bereits auf dem Markt existierender Steckverbindermodule in dieser Weise mit einem solchen Schirmelement versehen werden. Bevorzugt besitzt das Schirmelement besitzt an seiner kabelanschlussseitigen Öffnung an den Schmalseitenwänden Aussparungen, welche die Rastnasen zumindest teilweise dreiseitig umgreifen. Die Rastnasen der Steckverbindermodule ragen dann durch die Aussparungen zumindest teilweise hindurch. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Rastnasen auf diese Weise trotz des Schirmelements ihre Funktion erfüllen können, die darin besteht, am Steckverbindermodularrahmen zu verrasten und für die korrekte Polarisation, d. h. Ausrichtung, des Steckverbindermoduis, im Steckverbindermodularrahmen zu sorgen,
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das Schirmelement aus einem Blechteil bestehen. Insbesondere kann es als Stanzbiegeteil ausgeführt und an vier parallelen Biegekanten rechtwinklig gebogen sein. Weiterhin kann das Schirmelement an zwei dadurch aneinander angrenzenden Befestigungskanten Befestigungsmittei zu deren gegenseitiger Befestigung besitzt, so dass das Schirmelement besonders vorteilhaft zu einer geschlossenen, d. h. umlaufenden Form, insbesondere dem besagten quaderförmigen Rahmen, geformt ist. Diese Befestigungsmittel können vorzugsweise in einer besonders unaufwändig herstellbaren und zudem stabilen Schwalbenschwanzverbindung bestehen. Insbesondere kann es sich bei dem Schirmeiement um ein Stanzbiegeteil handeln, welches sich vorteilhafterweise preisgünstig und unaufwändig herstellen und zur Schirmung verwenden lässt.
Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn das Steckverbindermodul zusätzlich zum bevorzugt einstückigen Schirmelement auch noch zumindest ein, in einerweiteren Ausgestaltung mehrere, beispielsweise zwei Schirmübergabeeiemente aufweist. Dieses mindestens eine Schirmübergabeelement kann an einer der beider Breitseiten des Steckverbindermoduls angeordnet sein. Dafür kann das Steckverbindermodul an seiner entsprechenden Breitseite in einer vorteilhaften Ausgestaltung je eine entsprechende Ausnehmung aufweisen, in welche sich das Schirmübergabeelement bevorzugt formschlüssig einlegen lässt. Dies hat den Vorteil, dass sich das quaderförmige Schirmeiement problemlos auf das mit dem mindestens einen Steckübergabeelement versehene Steckverbindermodul aufschieben lässt, ohne dabei durch dieses behindert zu werden. Das mindestens eine Schirmübergabeelement kann aus Blech gebildet sein. Insbesondere kann es sich um ein Stanzbiegeteil handeln. Das Schirmübergabeelement kann im Wesentlichen flächig ausgeführt sein. Dies bedeutet, dass insbesondere ein Kontaktbereich des Schirmübergabeelements zur Kontaktierung eines Kontaktübergabeelements eines Gegensteckers aus einer Hauptebene des Schirmübergabeelements geringfügig herausgeborgen sein kann, z. B. in Form einer leichten Rundung zur großflächigen elektrischen Kontaktierung mit einer Kontaktfiäche eines Schirmübergabeelements des Gegensteckers.
Auch kann das im Wesentlichen flächig ausgebildete Schirmübergabeelement zur Masseanbindung an das Kabel kabelanschlussseitig einen Schirmanbindungsbereich aufweisen, der beispielsweise in Form eines Quetscbkontaktes/ Crimpkontaktes um den Schirm des Kabels herumgelegt und mittels eines Werkzeugs, z. B, einer Zange zusammengepresst sein kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Schirmelement zur Herstellung des elektrischen Kontakts mit dem Schirmübergabeelement zumindest eine, bevorzugt mehrere nach innen gebogene Kontaktlaschen aufweisen. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch ein gemeinsamer Massekontakt insbesondere im Sinne einer gemeinsamen Erdung an möglichst vielen Kontaktbereichen, zur Erzeugung einer auch für hochfrequente Störsignale besonders guten Schirmung herstellbar ist. Diese nach innen gerichteten Kontaktlaschen können vorteilhafterweise in einer Breitseitenwand angeordnet sein, weil sie dann zum einen das darunterliegende Schirmübergabeelement direkt kontaktieren können. Außerdem kann diese von Vorteil sein, weil dadurch in den Schmaiseitenwänden ausreichend Platz verbleibt, um dort z. B. nach außen gerichtete Kontaktlaschen zur Kontaktierung eines metallischen Steckverbindermodularrahmens und/oder nach innen gerichtete Rastlaschen zur Verrastung des Schirmeiements am Steckverbindermodul anzuordnen. Letztere sind besonders vorteilhaft an der Schmalseite des Steckverbindermoduls verrastet, weil diese Schmalseiten bevorzugt frei von dem Schirmübergabeelement sind, so dass die Verrastung nicht durch diese behindert werden kann.
Das Schirmelement ist somit mehrfach geerdet und kann dadurch den Einfluss insbesondere hochfrequenter elektrischer und/oder magnetischer Felder auf die durch das Steckverbindermodul übertragenen elektrischen Signale besonders gut unterdrücken. Äusfuhrungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a, b zwei Steckverbindermodule in ungestecktem und gestecktem Zustand;
Fig. 2a, b die beiden Steckverbindermodule in je einer Explosionsdarstellung;
Fig. 3a, b zwei Isolierkörper der Steckverbindermodule;
Fig. 4a, b die Steckverbindermodule mit je einem Schirmelement; Fig. 5 zwei miteinander gesteckte Steckverbindermodularsysteme mit je einem Steckverbindermodularrahmen und einem Steckverbindermodul.
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.
Die Figur 1a und 1b zeigen ein Steckverbindermodul 1 und ein damit steckbares und grundsätzlich damit vergleichbar aufgebautes Gegensteckermodul 1 ' sowohl in einem ungesteckten als auch in einem miteinander gesteckten Zustand. Zur verbalen Vereinfachung werden das Steckverbindermodul 1 und das Gegensteckermodul im Folgenden auch gemeinsam als Steckverbindermodule 1, 1' bezeichnet.
Jedes dieser Steckverbindermodule 1, 1 ' besitzt einen im Wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper 10, 10'. Die Steckverbindermodule 1,1 besitzen weiterhin jeweils ein rahmenförmiges Schirmelement 15, 15', welches den Isolierkörper 10, 10' formschlüssig umgreift. Das Schirmelement 15, 15' ist dazu ebenfalls im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt und besitzt zwei Schmalseitenwände 153' und rechtwinklig dazu zwei Breitseitenwände 154'.
Das jeweilige Schirmelement 15, 15' besitzt weiterhin an seine Schmalseitenwänden 153 in der Fig. 1b bezeichnete, nach innen gerichtete Rastiaschen 151, 151 ' zu seiner Befestigung an dem Isolierkörper 10, 10' und nach außen gerichtete Kontaktlaschen 152, 152' zur elektrischen Kontaktierung eines Steckverbindermodularrahmens 2, in weichen die Steckverbindermodule einfügbar und in dem sie mittels ihrer Rastnasen 122, 122' fixierbar sind, wobei dies aber erst in der Fig. 5 explizit gezeigt wird.
Zudem besitzt jedes Schirmeiement 15, 15' an einer seiner beiden einander gegenüberliegenden Breitseitenwände 154, 154' eine nach innen gerichtete Kontaktlasche 156, 156' zur elektrischen Kontaktierung seines im Wesentlichen flächigen Schirmübergabeelements 14, 14'. ln dem in der Fig. 1b gezeigten, gesteckten Zustand kontaktieren die Schirmübergabeelemente 14, 14' miteinander mittels ihrer Kontaktabschnitte 141, 141 welche in der Fig. 1a bezeichnet sind, und sorgen so auch für eine gegenseitige Masseanbindung ihrer Schirmelemente 15, 15'.
Die Fig. 2a und 2b zeigen die Steckverbindermodule 1, 1' jeweils in einer Explosionsdarstellung. Die Steckverbindermodule 1, 1 ' besitzen jeweils einen Kontaktträger 11, 11', mehrere Steckkontakte 13, 13' sowie eine Haitepiatte 12, 12'. Es ist leicht vorstellbar, dass der jeweilige Kontakt- träger 11 11 ' und die dazugehörige Halteplatte 12, 12' zusammengeführt und aneinander verrastet werden, um gemeinsam den jeweiligen, im Folgenden noch näher gezeigten Isolierkörper 10, 10' zu bilden und so die Steckkontakte 13, 13' in durchgehenden Kontaktkammern 100, 100' zu fixieren.
Im vorliegenden Beispiel sind die Steckkontakte 13, 13' des Steckverbindermoduls 1 als Buchsenkontakte 13 und die des Gegensteckermoduls 1 ' als Stiftkontakte 13' ausgeführt.
Weiterhin sind an den Halteplatten 12 schmalseitig Rastnasen 121, 122' angeformt.
Außerdem ist in der Explosionsdarstellung jeweils ein im wesentlichen flächiges Schirmübergabeelement 14, 14' und ein rahmenförmiges, quaderförmiges Schirmelement 15, 15' je als separates Einzelteil gezeigt. Sowohl das Schirmübergabeelement 14, 14' als auch das Schirmeiement 15, 15' sind mittels einer Stanzbiegetechnik hergestellt. Während das Schirmübergabeelement 14, 14' aber Im Wesentlichen flächig ausgeführt ist, ist das Schirmelement 15, 15' an vier Kanten rechtwinklig abgebogen und an zwei dadurch aneinander angrenzenden Befestigungskanten mittels einer Schwalbenschwanzverbindung als Befestigungsmittei zu einem geschlossenen Rahmen geformt. Selbstverständlich sind dem Fachmann dazu auch andere Befestigungsmittel bekannt.
Der Kontaktabschnitt 141 des Schirmübergabeelements 14 des Steckverbindermoduls 1 ist leicht gabelförmig gestanzt und zur besseren Kontaktierung mit dem ebenen Kontaktabschnitt 141 ' des Schirmübergabeelements 14' des Gegensteckers 1 ' geringfügig gebogen. Daher weisen die, aus Übersichtiichkeitsgründen nicht näher bezeichneten Kontaktiaschen des Kontaktabschnitts 141, leichte Kontaktrundungen auf. Dennoch sind beide
Schirmübergabeelemente 14, 14' als im Wesentlichen flächig anzusehen.
Kabelanschlussseitig besitzen die Schirmübergabeelemente 14, 14' jeweils einen Kabelanschlussbereich 142, 142'. Diese lässt sich beispielsweise mit einer Zange oder einem anderen geeigneten Werkzeug um das Schirmgeflecht eines angeschlossenen Kabels legen und mittels einer Quetschverbindung mechanisch daran befestigen und elektrisch damit verbinden.
In den Fig. 3a und 3b sind die beiden aus dem jeweiligen Kontaktträger 11, 11 ' und der dazugehörigen Halteplatte 12, 12' zusammengesetzten Isolierkörper 10, 10' zu sehen. Die Isolierkörper 10, 10' sind im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt und bestehen aus einem elektrisch isolierendem Material. An der, in dieser Zeichnung unten dargestellten Seite der Isolierkörper 10, 10' sind die jeweiligen Koniaktabschnitte 141, 141 ' der
Schirmübergabeelemente 14, 14' zu erkennen. Kabeianschiussseitig sind jeweils die Kabelanschlussbereiche 142, 142' der Schirmübergabeelemente 14, 14' ansatzweise zu sehen.
Die Isolierkörper 10, 10' besitzen an ihrer jeweiligen Haitepiatte 12, 12' eine Kabelanschlussseite 127, 127'. Dazu parallel gegenüberliegend besitzt der Isolierkörper 10, 10' an seinem Kontaktträger 10, 10' den besagten Steckbereich 110, 110' mit einer Steckseite 111, 111 '. Die
Sieckseite 111, 111 ' und die Kabelanschlussseite 127, 127' sind über die durch den Isolierkörper 10, 10' durchgehenden Kontaktkammern 100, 100' miteinander verbunden. Die Kontaktkammern 100, 100' dienen zur Aufnahme der Steckkontakte 13.
Weiterhin besitzen die Isolierkörper 10, 10' jeweils zwei senkrecht zur Kontakt- 111, 111 ' und Kabelanschlussseite 127, 127 'verlaufende und einander parallel gegenüberliegende Breitseiten 104, 104' und rechtwinklig dazu zwei einander parallel gegenüberliegende Schmalseiten 103, 103'. An jede der beiden Schmalseiten 103, 103' ist jeweils eine Rastnase 121, 122, 121 ', 122' angeformt, wobei in dieser Darstellung jeweils nur eine Rastnase 121, 122' zu sehen ist, weil die jeweils andere Rastnase 121 122 vom Isolierkörper 10, 10' verdeckt ist.
In den Fig. 4a und 4b sind die Steckverbindermodule 1, 1 'jeweils in zwei Ansichten gezeigt. Die dazugehörigen Isolierkörper 10, 10' sind an ihren Breit- 104 und Schmalseiten 103' von dem 360° umlaufenden Schirmeiement 15, 15' formschlüssig umgeben, wobei das Schirmelement 15, 15' jeweils den größten Teil der Fläche - und somit mehr als 50% der Fläche - der Breit- 104, 104' und der Schmalseiten 103, 103' abdeckt. Dazu ist das jeweilige Schirmeiement 15, 15' steckseitig auf den jeweiligen Isolierkörper 10, 10' geschoben. Weiterhin ist das Schirmelement 15, 15' sowohl an der Kabeianschiussseite 127, 127 'als auch an der Steckseite 111, 111' des Isolierkörpers 10, 10' offen ausgeführt. Das Schirmeiement 15, 15' ist dazu ebenfalls im Wesentlichen quaderförmig ausgeführt und besitzt zwei Schmalseitenwände 153' und rechtwinklig dazu zwei Breitseitenwände 154'.
An den Schmaiseitenwänden 153, 153' besitzt das Schirmeiement 15, 15' nach innen gerichtete Rastlaschen 151, 151 ' zu seiner Fixierung an dem Isolierkörper 10, 10'.
Außerdem besitzt das Schirmeiement 15, 15' an seinen Schmalseitenwänden 103 an seiner kabelanschlussseitigen Öffnung Aussparungen 150, 150', welche die Rasinasen 121 , 121 ', 122, 122' zumindest teilweise dreiseitig umgreifen. Die
Rastnasen 121, 121 ', 122, 122' der Steckverbindermodule 1, 1 ' ragen somit durch die Aussparungen 150, 150' hindurch. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Rastnasen 121, 121 ', 122, 122' auf diese Weise trotz des jeweiligen Schirmelements 15, 15' ihre Funktion erfüllen können. Diese Funktion ist in der Fig. 5 besonders gut zu sehen. Sie besteht darin, dass die Rastnasen 121, 122, 121 ', 122' des Steckverbindermodule 1, 1 ' an Rastfenstern 20, 20' eines Steckverbindermodularrahmens 2 verrasten. Durch ihre unterschiedliche Größe sogen sie dabei für die korrekte Polarisation, d. h. Ausrichtung, des jeweiligen Steckverbindermoduls 1, 1 ' im Steckverbindermodularrahmen 2. Bei dem Steckverbindermodularrahmen 2 handelt es sich in diesem Fall um einen Gelenkrahmen, der in einem Zinkdruckgussverfahren hergestelit wurde.
Es ist dem Fachmann jedoch klar, dass auch jeder andere Steckverbindermodularrahmen in gleicher Weise für diese Anwendung geeignet ist, sofern er zumindest teilweise aus Metall besteht, um die zur Masseverbindung notwendige elektrische Leitfähigkeit zu gewährleisten.
In dieser Darstellung sind zwei gleiche Steckverbindermodularrahmen 2 gezeigt, von den einer das Steckverbindermodul 1 und der andere das Gegensteckverbindermodul 1 ' beherbergt. Jeder
Steckverbindermodularrahmen 2 besitzt zwei einander gegenüberstehende Seitenwände 21 , 22, die sich durch die Größe der darin angeordneten Rastfenster 210, 220 unterscheiden. Es ist leicht erkennbar, dass aufgrund der verschiedenen großen Rastfenster 210, 220 eine Fehlorientierung der Steckverbindermodule 1,1 ' verhindert ist.
Die Steckverbindermodule 1, 1 ' stehen nicht nur in gegenseitigem Steckkontakt, sondern sind, wie auch in der Fig. 1b gut zu sehen ist, zudem zur Verbesserung der Schirmung und/oder Erdung mit ihren Schirmübergabeelementen 14, 14' auch großflächig elektrisch miteinander verbunden. Die beiden Schirmübergabeelemente 14, 14' kontaktieren dazu miteinander über ihre Kontaktabschnitte 141, 141 '. Zudem kontaktieren die Schirmelemente 15, 15' mit ihren nach außen gerichteten Kontaktlaschen 152, 152' den jeweiligen metallischen Steckverbindermodularrahmen 2 und mit den nach innen gebogenen Kontaktlaschen 156, 156' das jeweilige Schirmübergabeelement 14, 14' und sorgen so für eine Erdung an mehreren Stellen und damit für eine besonders gute Schirmung gegen hochfrequente Störfelder,
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 dargesteilten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmaiskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.
Bezugszeichenliste
1, 1' Steckverbindermodule; (Steckverbindermodul, Gegensteckermodul)
10, 10' Isolierkörper
100, 100' Kontaktkammern
103, 103' Schmalseite
104, 104' Breitseite
11, 11 ' Kontaktträger
110, 110' Steckbereich
111 , 111 Steckseite
12, 12' Halteplatte
121 , 121 ', 122, 122' Rastnasen 127, 127' Kabelanschlussseite
13, 13' Steckkontakte (Buchsenkontakte, Stiftkontakte)
14, 14' Schirmübergabeelement
141, 141 ' Kontaktabschnitt des Schirmübergabeelements
142, 142' Kabelanschlussbereich des
Schirmübergabeelements
15, 15' Schirmelement
150, 150' Aussparungen
151, 151 ' Rastlaschen des Schirmelements
152, 152' nach außen gerichtete Kontaktlaschen
153, 153' Schmalseitenwand
154, 154' Breitseitenwand
156, 156' nach innen gerichtete Kontaktlaschen
2 Steckverbindermoduiarrahmen
21 , 22 Seitenwände des
Steckverbindermodularrahmens
210, 220 Rastfenster des Steckverbindermodularrahmens

Claims

Ansprüche
1. Steckverbindermodul (1, 1 '), aufweisend einen im wesentlichen quaderförmigen Isolierkörper (10, 10') aus einem elektrisch isolierenden Material, wobei der Isolierkörper (10, 10 ) einen Steckbereich (110, 110') mit einer Steckseite (111 , 111 ') und dazu parallel gegenüberliegend eine Kabelanschlussseite (127, 127') besitzt, wobei die Kabeianschiussseite (127, 127') und die Steckseite (111, 111 ') miteinander über durchgehenden Kontaktkammern (100, 100') zur Aufnahme elektrisch leitender Steckkontakte (13, 13') verbunden sind, wobei der Isolierkörper (10, 10') weiterhin zwei senkrecht zu seiner Kabelanschluss- (102, 102') und Steckseite (111, 111 ') verlaufende und einander parallel gegenüberliegende Schmalseiten (103, 103') und rechtwinklig dazu zwei einander parallel gegenüberliegende Breitseiten (104, 104') besitzt, wobei an jede Schmalseite jeweils eine Rastnase (121, 121 ', 122, 122') zur Fixierung des Steckverbindermoduls (1 , 1 ') in einem Steckverbindermodularrahmen (2) angeformt ist, wobei sich diese beiden einander gegenüberliegenden Rastnasen (121, 121 ', 122, 122') in ihrer Form und/oder Größe unterscheiden, um so als Polarisationsmittel eine korrekte Orientierung des Steckverbindermoduls (1, 1') im Steckverbindermodularrahmen (2) zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindermodul (1, 1 ') weiterhin an seinen Breit- (104,
104') und Schmalseiten (103, 103') von einem umlaufenden Schirmelement (15, 15') formschlüsslg umgeben ist, wobei das Schirmelement (15, 15') jeweils mehr als 50% der Fläche der Breit- (104-, 104') und der Schmalseiten (103, 103') abdeckt und sowohl an der Kabelanschlussseite (127, 127') als auch an der Steckseite (111, 111 ') des Isolierkörpers (10, 10') jeweils eine Öffnung besitzt.
2. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindermodul (1 , 1 ') zumindest einen elektrischen Steckkontakt (13, 13') mit einem Kabelanschlussabschnitt und einem Steckabschnitt aufweist, der in eine der Kontaktkammern (100, 100') des Isolierkörpers (10, 10') eingefügt ist, wobei sein Kabelanschlussabschnitt von der Kabelanschlussseite (127, 127') des Isolierkörpers (10, 10') zugänglich ist und wobei sein Steckabschnitt in den Steckbereich (110, 110') des Isolierkörpers (10, 10') hineinragt,
3. Steckverbindermodui (1 , 1 ') gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (15, 15') im Wesentlichen als ein quaderförmiger Rahmen ausgeführt ist, weicher, korrespondierend mit der Quaderform des Steckverbindermoduls (1, 1 '), zwei einender gegenüberliegende Schmalseitenwände (153, 153') und rechtwinklig dazu zwei einander gegenüberliegende Breitseitenwände (154, 154') aufweist.
4. Steckverbindermodui (1 , 1 ') gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (15, 15') an seiner kabelanschlussseitigen Öffnung an seinen Schmalseitenwänden (153, 153') Aussparungen (150, 150') besitzt, welche die Rastnasen (121, 121 ', 122, 122') zumindest teilweise dreiseitig umgreifen, wodurch die Rastnasen (121, 121 ', 122, 122') der Steckverbindermodule (1 , 1 ') zumindest teilweise durch die Aussparungen (150, 150') hindurchragen.
5. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (15, 15') aus einem Blechteil besteht, welches als Stanzbiegeteil ausgeführt und an vier parallelen Biegekanten rechtwinklig gebogen ist, wobei das Schirmelement (15, 15') an zwei dadurch aneinander angrenzenden Befestigungskanten Befestigungsmittel zu deren gegenseitiger Befestigung und damit zur Herstellung einer geschlossenen Rahmenform besitzt.
6. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schirmelement (15, 15') um ein Stanzbiegeteil handelt.
7. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindermodul (1, 1 ') zusätzlich zum Schirmelement (15, 15') an zumindest einer seiner beider Breitseiten (104, 104') weiterhin mindestens ein separates Schirmübergabeelement (14, 14') aufweist.
8. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schirmübergabeelement (14, 14') einstückig als Stanzbiegeteil aus Blech gebildet und im Wesentlichen flächig ausgeführt ist.
9. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schirmübergabeeiement (14, 14') mit dem Schirmelement (15, 15') in elektrischem Kontakt steht.
10. Steckverbindermodul (1 , 1 ') gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schirmübergabeeiement (14, 14') zur Masseanbindung an das Kabel kabelanschlussseitig einen Kabelanschlussbereich (142, 142') aufweist.
11. Steckverbindermodui (1 , 1 ') gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (15, 15') zur Herstellung des elektrischen Kontakts mit dem Schirmübergabeelement (14, 14') an zumindest einer seiner Breitseitenwände (154, 154') nach innen gebogene Kontaktlaschen (156, 156') aufweist.
12. Steckverbindermodui (1 , 1 ') gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schirmelement (15, 15') zur Herstellung einer zusätzlichen elektrisch leitenden Verbindung zu einem zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen (2) an zumindest einer seiner Schmalseitenwände (153, 153') zumindest eine nach außen gerichtete Kontaktlasche (152, 152') aufweist.
13. Steckverbindermodularsystem, aufweisend einen zumindest teilweise metallischen Steckverbindermodularrahmen (2) und zumindest ein darin angeordnetes und fixiertes Steckverbindermodui (1 , 1 ') gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmelement (15, 15') mit dem Steckverbindermodularrahmen (2) über die nach außen gerichtete Kontaktlasche (152, 152') in elektrischer Verbindung steht.
14. Steckverbindermodularsystem gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Steckverbindermodui (1, 1 ') im Steckverbindermodularrahmen (2) dadurch fixiert und zudem in einer vorgegebenen Ausrichtung polarisiert ist, dass seine Rastnasen (121, 121 ', 122, 122') formschlüssig in verschieden große Rastfenster (210, 220) eingreifen, welche der Steckverbindermodularrahmen (2) an zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (21, 22) aufweist.
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