CN112005442B - 用于模块化工业插接连接器的屏蔽插接连接器模块 - Google Patents

用于模块化工业插接连接器的屏蔽插接连接器模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种由均用于模块化工业插接连接器的第一插接连接器模块(2)和第二插接连接器模块(3)组成的***，其中，第一插接连接器模块(2)具有第一屏蔽传输元件(5)并且第二插接连接器模块(3)具有第二屏蔽传输元件(6)，其中，连接到插接连接器模块(2、3)的电缆能紧固到各屏蔽传输元件(5、6)的连接侧(A)上，且其中，屏蔽传输元件(5、6)能在插接侧彼此电接触。

Description

用于模块化工业插接连接器的屏蔽插接连接器模块
技术领域
本发明涉及一种由均用于模块化工业插接连接器的第一插接连接器模块和第二插接连接器模块组成的***。
这种插接连接器模块是插接连接器模块化***中能够使插接连接器、特别是重型工业插接连接器灵活适应关于例如在两个电气设备之间进行信号传输和能量传输的特定要求所需的组成部分。常规上，这种插接连接器模块嵌入相应的保持框架，有时又称为铰接框架、模块框架或模块化框架中。这样，该保持框架就能用于容纳多个相同和/或不同的插接连接器模块并将它们牢固地紧固到表面上和/或设备壁上和/或插接连接器壳体等中。
插接连接器模块一般均具有大致长方状的绝缘体或长方体状的壳体。这些绝缘体或壳体可以例如用作触头载体并接纳和固定各种类型的触头。由此形成的插接连接器的功能也十分灵活。例如气动模块、光学模块、用于传输电能和/或模拟和/或数字电信号的模块可以容纳在相应的绝缘体或壳体中，这样就能应用于插接连接器模块化***中。插接连接器模块也日益承担测量与数据技术任务。
例如，可以使用由两个彼此铰接的框架半部形成的保持框架。插接连接器模块设置有在窄侧上突出的大致矩形的保持机构。框架半部的侧面部分中设置有凹口，这些凹口构造为各侧面闭合的开口，当将插接连接器模块***保持框架时，保持机构埋入这些凹口中。为了***插接连接器模块，将保持框架展开(即打开)，其中，仅将框架半部围绕接头展开到可***插接连接器模块的程度。随后将框架半部合拢，即，将保持框架闭合，其中，保持机构进入凹口，并且插接连接器模块以形状配合的方式牢固地保持在保持框架中。
背景技术
DE 10 2014 110 279 B3揭示了一种具有居中布置的接触元件的插接连接器模块。接触元件设计用于传输大电流。如果除这类插接连接器模块之外还布置有例如另外的用于传输高频信号的插接连接器模块，则可能对数据信号造成负面影响。
对于重型插接连接器，出于安全原因，通常使用金属插接连接器壳体，例如参阅DE10 2014 113 481 A1。这类插接连接器壳体例如采用锌压铸工艺或铝压铸工艺来制造。它们自动提供一定程度的电屏蔽和/或磁屏蔽。这种构型的缺陷在于制造十分繁复。因此，这类插接连接器壳体若仅用于屏蔽目的则成本过高。
德国专利商标局在本申请的优先权申请中引用了以下现有技术：DE 102 32 186C1、DE 20 2006 012 687 U1、DE 20 2006 016 545 U1、DE 20 2008 004 428 U1、DE 69722 303 T2、US 5 511 992 A和US 5 500 788 A。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于可靠且同时低成本的模块化工业插接连接器的插接连接器模块。
通过以下特征实现上述目的。
根据本发明的***包括第一插接连接器模块和第二插接连接器模块。这些插接连接器模块专用于模块化工业插接连接器，特别是用于固定在模块化保持框架中。
这两个插接连接器模块均具有屏蔽传输元件。屏蔽传输元件由金属材料、特别是具有良好导电性的金属材料制成。各屏蔽传输元件能在电缆连接侧上连接至电缆，特别是连接至所接电缆的屏蔽编织层。第一屏蔽传输元件和第二屏蔽传输元件在插接侧上彼此电接触。屏蔽传输元件在此保持相互触碰接触(Berührkontakt)。
通过根据本发明的***的屏蔽传输元件可以显著降低波阻，又称为波阻抗。
在本发明的一种特别有利的设计方案中，第一屏蔽传输元件呈基本上平坦的设计并且仅在插接侧呈波浪形弯曲。从侧面或从窄侧来看，波浪形可以对应于更确切地说圆波浪形。但也可设想一种带棱角的变型方案。有利地，第一屏蔽传输元件在插接侧上具有至少一个沿插接方向延伸的狭槽。特别有利地，第一屏蔽传输元件在插接侧上具有三个沿插接方向延伸的狭槽。第一屏蔽传输元件可以采用冲弯工艺由平板金属材料简单又成本低廉地制成。
优选地，第二屏蔽传输元件呈连续平坦的设计。通过上述狭槽，第一屏蔽传输元件在插接侧上形成触指，该触指抓住平坦的第二屏蔽传输元件以进行电接触。通过这种设计，在插接过程中不太费力地实现可靠的接触。
在本发明的另一种特别有利的设计方案中，第一屏蔽传输元件和第二屏蔽传输元件在电缆连接侧上呈T形设计，其中，在末端构成T线(T-Strich)。优选地，第一屏蔽传输元件和第二屏蔽传输元件在电缆连接侧上的宽度小于在插接侧上的宽度。这种几何形状非常适合连接至待接电缆的屏蔽编织层。
在本发明的一种优选设计方案中，第一屏蔽传输元件和第二屏蔽传输元件在电缆连接侧上均具有电缆固定元件。优选地，电缆固定元件设计为软管箍(Schlauchschelle)。这样电缆的屏蔽编织层就能以导电方式固定到相应的屏蔽传输元件。同时，通过软管箍可以实现对所接电缆的应力释放。
在本发明的一种优选设计方案中，第一屏蔽传输元件和第二屏蔽传输元件均至少局部地覆盖插接连接器模块的侧表面。这就表明，插接连接器模块的基本上长方体状壳体的侧表面至少局部地被屏蔽传输元件覆盖。该侧表面就是指向保持框架中相邻插接连接器模块的侧表面。屏蔽传输元件可以在所需的方向上发挥其屏蔽作用。
优选地，第一屏蔽传输元件和第二屏蔽传输元件大面积覆盖插接连接器模块的相应侧表面，优选覆盖其至少75％，特别优选覆盖其至少90％。实践表明，这些覆盖比例十分适用。这样特别有利于在相应的应用中实现适宜的屏蔽。
在本发明的另一种优选设计方案中，第一插接连接器模块和第二插接连接器模块均具有至少三个接触元件，通过这些接触元件能传输电流强度为至少16安培的电流。优选地，可以传输电流强度大于20安培的电流。为了能够传输这样的电流，接触元件必须具有一定的材料厚度和一定的表面积(平方毫米)。这些接触元件一般是由实心材料形成的所谓旋转式触头。诸如用于信号或数据插接连接器的花丝(Filigran)触头无法传输这种强度的电流。
在本发明的一种优选变型方案中，第一插接连接器模块和第二插接连接器模块均具有保持板，接触元件通过该保持板能紧固在插接连接器模块中。接触元件***到基体中的凹口中并且通过保持板固定在基体中。在此情形下，接触元件仍具有一定的游隙，以便于第一插接连接器模块与第二插接连接器模块的插接过程。保持板具有垂直伸出并指向插接方向的固定臂，这些固定臂包围各个接触元件，以将它们保持或固定在绝缘体中。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明的实施例。图中：
图1示出第一插接连接器模块的透视图；
图2示出第二插接连接器模块的透视图；
图3示出根据本发明由第一插接连接器模块和第二插接连接器模块组成的***的分解透视图；
图4示出替代的第一插接连接器模块的截面透视图；
图5示出替代的第二插接连接器模块的截面透视图；
图6示出根据本发明由第一插接连接器模块和第二插接连接器模块组成的***的透视图；
图7示出插接连接器模块的屏蔽传输元件的第二变型方案的侧面剖视图；
图8示出插接连接器模块的屏蔽传输元件的第二变型方案的透视图；
图9示出插接连接器模块的屏蔽传输元件的第三变型方案的透视图；
图10示出根据本发明由第一插接连接器模块和第二插接连接器模块组成的替代***的透视图；以及
图11示出根据本发明由第一插接连接器模块和第二插接连接器模块组成的替代***的截面透视图。
具体实施方式
这些附图包含部分简化示意图。在一定程度上，相同的附图标记用于相同的元素，但也可能用于不同的元素。相同元素的不同视图可以按不同比例缩放。
图1示出第一插接连接器模块2，而图2示出第二插接连接器模块3，这些插接连接器模块均设置用于***模块化工业插接连接器(未示出)的保持框架中，例如参阅DE 102015 114 703 A1。为此，插接连接器模块2、3设置有在窄侧上突出的大致矩形的保持机构4。保持框架的框架半部的侧面部分中设置有凹口，这些凹口构造为各侧面闭合的开口，当将插接连接器模块2、3***保持框架时，保持机构4埋入这些凹口中。
第一插接连接器模块2和第二插接连接器模块3均经由保持框架***模块化工业插接连接器中并相应地彼此相对布置。从图3和图6可以看出，插接连接器模块2、3就此充当***1。
插接连接器模块2、3具有插接侧S和连接侧A。下面也将插接侧S描述为“在插接侧上”。类似地，连接侧A也称为“在连接侧上”。相应的连接侧A上连接有电缆(出于图示原因未示出)。借由插接侧S将插接连接器模块2、3拼合并插接到一起。
第一插接连接器模块2和第二插接连接器模块3分别沿插接方向SR、SR'拼合并插接。第一插接连接器模块2具有第一屏蔽传输元件5，而第二插接连接器模块3具有第二屏蔽传输元件6。屏蔽传输元件5、6采用冲弯工艺由金属工件制成。电缆的屏蔽编织层可以在电缆连接侧上连接至屏蔽传输元件5、6。电缆的屏蔽编织层以导电方式连接至相应的屏蔽层传输元件5、6。屏蔽传输元件5、6在插接侧S上以导电方式彼此连接或接触。
第二屏蔽传输元件6呈完全平坦的构造。第一插接连接器模块2的第一屏蔽传输元件5也呈大体上平坦的设计。唯一的例外是屏蔽传输元件5的插接侧S末端。屏蔽传输元件5在插接侧上呈波浪形或波状构造。通过在该区域中将金属板向上弯曲一次，然后再向下弯曲一次，可以达成这种形状，反之亦然。第一屏蔽传输元件5在插接侧S上(基本上在波浪形区域内)具有沿插接方向SR延伸的轴向狭槽7。通过狭槽7在第一屏蔽传输元件5上构造成触指(Kontaktierungsfinger)8。
从图6可以看出，第一插接连接器模块2与第二插接连接器模块3彼此插接。出于图示原因，图中未示出保持框架和相匹配的插接连接器壳体。在插接状态下，屏蔽传输元件5、6在插接侧上彼此电接触。在插接过程中，第一插接连接器模块2的第一屏蔽传输元件5滑过第二插接连接器模块3的第二屏蔽传输元件6。第一屏蔽传输元件5的触指8接合或紧压到第二屏蔽传输元件6的插接侧末端上。第一屏蔽传输元件5的触指8紧压到第二屏蔽传输元件6上的力可以通过上述波浪形弯曲和相应的材料选择来调节。
第一屏蔽传输元件5和第二屏蔽传输元件6均在连接侧上具有两个相反的矩形凹部10，它们构成T形末端。第一屏蔽传输元件5和第二屏蔽传输元件6均在连接侧A上配备有软管箍9。软管箍9布置在凹部10的区域中。连接到相应插接连接器模块2、3的电缆的屏蔽编织层(未示出)可以借由软管箍9以导电方式连接至相应的屏蔽传输元件5、6。同时，软管箍9为电缆提供应力释放。
第一插接连接器模块2和第二插接连接器模块3中均布置六个接触元件11、11'。插接连接器模块2、3特别适合作为用于电动机的所谓电动机插接连接器。至少三个接触元件11、11”设计成通过它们能够传输电流强度为至少16安培的电流。
第一插接连接器模块2和第二插接连接器模块3均具有保持板12，该保持板12具有沿插接方向成型的指13。接触元件11、11'经由保持板12连同指13紧固或固定在插接连接器模块2、3中。接触元件11、11'以防脱失的方式固定，但它们各自的凹口14中仍具有一定的游隙，以便确保插接过程中必要的公差。
图4和图5示出根据本发明的***的替代变型方案。这里，第一插接连接器模块2”和第二插接连接器模块3”均具有金属的PE传输元件15。插接连接器模块2”、3”在其他方面类似于第一实施方式的设计。PE传输元件15以导电方式连接至相应的屏蔽传输元件5、6。如上所述，在安装状态下，PE传输元件15以导电方式连接至金属保持框架。保持框架(未示出)具有所谓的PE触头，该PE触头又以导电方式连接至如上所述的工业插接连接器的金属壳体。通过PE传输元件15可以进行连续的电位均衡，这会有利于某些应用情况，包括出于屏蔽目的。
图7和图8示出第一屏蔽传输元件5'的替代实施方式。与之匹配的第二屏蔽传输元件6类似于初始的第一实施方式。薄片(Lamellen)8'在此由单独的冲弯部件形成，该部件由不同于基本形状的材料制成。薄片8'由铜铍合金构成并且其壁厚仅为0.15mm至0.08mm，其中，边缘区域包含在壁厚间隔中。薄片8'可以易于推压到基体上。薄片8'在插接侧上推压到第一屏蔽传输元件5的基体上。
图9示出第一屏蔽传输元件5”的另一替代实施方式。第二屏蔽传输元件6”采用与之匹配的设计。两个屏蔽传输元件5”、6”皆具有侧向狭槽15，分开的薄片8'***该侧向狭槽15中。两个薄片8'在插接侧上彼此相对或侧向交错地***到两个屏蔽传输元件5”、6”中。
图10和图11示出根据本发明由第一插接连接器模块2'和第二插接连接器模块3'组成的替代***。第一插接连接器模块2具有第一屏蔽传输元件5”'，触指8”从该第一屏蔽传输元件5”'沿轴向方向伸出。这些触指8”中的至少两个从屏蔽传输元件5”的平坦基体沿相反的方向弯离。就此也称之为触指8”的叉状构型。这样触指8”就能在两侧包围并接触第二插接连接器模块3'的第二屏蔽传输元件6。通过这种接触，插接连接器模块2'、3'上不会出现任何横向力，这会增加可能的插接循环次数。
该替代***1'的屏蔽传输元件5”'、6在连接侧上具有突出的槽18，它们布置在凹部10'之间。所连电缆的电缆护套位于其上。电缆在另一侧上设置有压紧元件16并最终借助于电缆扎带17而在槽18与压紧元件16之间固定绑扎。这样就能实现特别可靠的电缆应力释放。
尽管图中以组合方式示出本发明的各个方面或特征，但本领域技术人员将清楚理解所图示和所讨论的组合并非唯一可行的组合，除非另作说明。特别是不同实施例中相互对应的单元或特征整体可以互换。
附图标记列表
1 ***
2 第一插接连接器模块
3 第二插接连接器模块
4 保持机构
5 第一屏蔽传输元件
6 第二屏蔽传输元件
7 狭槽
8 触指
9 软管箍
10 凹部
11 接触元件
12 保持板
13 保持板的指
14 凹口
15 狭槽
16 压紧元件
17 电缆扎带
18 槽
S 插接侧
A 连接侧
SR 插接方向

Claims (14)

1.一种由均用于模块化工业插接连接器的第一插接连接器模块(2)和第二插接连接器模块(3)组成的***，
其中，所述第一插接连接器模块(2)具有第一屏蔽传输元件(5)，并且所述第二插接连接器模块(3)具有第二屏蔽传输元件(6)，
其中，连接至所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3 )的电缆能分别紧固到第一屏蔽传输元件(5)和第二屏蔽传输元件(6)的连接侧(A)上，且
其中，所述第一屏蔽传输元件(5)和第二屏蔽传输元件(6)能在插接侧彼此电接触，
其中，所述第二屏蔽传输元件(6)呈连续平坦的设计。
2.根据权利要求1所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)在插接侧(S)上呈波浪形弯曲。
3.根据权利要求2所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件在插接侧(S)上具有至少一个平行于插接方向(SR)延伸的狭槽(7)。
4.根据权利要求3所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件在插接侧(S)上具有三个平行于插接方向(SR)延伸的狭槽(7)。
5.根据权利要求4所述的***，
其特征在于，
所述狭槽(7)在呈波浪形弯曲的区域内延伸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)和所述第二屏蔽传输元件(6)在连接侧(A)上具有两个相反的凹部(10)并呈T形设计。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)和所述第二屏蔽传输元件(6)的宽度在连接侧(A)小于插接侧(S)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)和所述第二屏蔽传输元件(6)在连接侧(A)上具有电缆固定元件。
9.根据权利要求8所述的***，
其特征在于，
所述电缆固定元件设计为软管箍(9)。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)和所述第二屏蔽传输元件(6)均至少局部上覆盖所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3)的侧表面。
11.根据权利要求10所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)和所述第二屏蔽传输元件(6)覆盖所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3)的相应侧表面的至少75％。
12.根据权利要求10所述的***，
其特征在于，
所述第一屏蔽传输元件(5)和所述第二屏蔽传输元件(6)覆盖所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3)的相应侧表面的至少90％。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的***，
其特征在于，
所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3)均具有至少三个接触元件(11、11')，通过所述接触元件均能传输电流强度为至少16安培的电流。
14.根据权利要求13所述的***，
其特征在于，
所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3)均具有保持板(12)，通过所述保持板所述接触元件(11、11')能紧固在所述第一插接连接器模块(2)和所述第二插接连接器模块(3)中。
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