DE102021113555A1 - Steckverbinder mit Brückfunktion - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steckverbinder (1) mit einer Steckseite (S) und einer Anschlussseite (A) und einer von der Anschlussseite (A) zur Steckseite (S) verlaufenden Steckrichtung (SR) zu einem Gegensteckverbinder oder einer Buchse, wobei der Steckverbinder (1) einen Kontakteinsatz (12) und zumindest vier Kontaktelemente (6, 6') aufweist, wobei die Kontaktelemente (6, 6') im Kontakteinsatz (12) in dafür vorgesehene Aufnahmebereiche (5) angeordnet sind, wobei der Steckverbinder (1) zumindest zwei Brückungselemente (10), zur elektrischen Verbindung von jeweils zumindest zwei Kontaktelementen (6, 6'), aufweist, wobei die Brückungselemente (10) in Steckrichtung (SR) betrachtet hintereinander angeordnet sind.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Steckverbinder nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.
- Derartige Steckverbinder werden benötigt, wenn die Ströme einzelner Leiter eines mehradrigen Kabels innerhalb des Steckverbinders aufgeteilt werden müssen. Dies ist beispielsweise bei so genannten Datenzentren der Fall. Hier muss der so genannte Nullleiter des angeschlossenen Kabels innerhalb eines Serverschranks (engl. Datarack) auf die einzelnen Einheiten (engl. Serverunits) des Serverschranks aufgeteilt werden.
- Stand der Technik
- Die
DE 20 2007 017 892 U1 zeigt einen Kontakteinsatz für Industriesteckverbinder mit einem PE-Blech. - Wenn für spezielle Anwendungen eine Brückung einzelner Leiter notwendig ist, werden die Leiter bislang innerhalb des Steckverbindergehäuses gebrückt. Dafür werden beispielsweise so genannte Leiterklemmen verwendet. Dazu muss allerdings ausreichend Platz vorhanden sein und ein entsprechend großes Gehäuse gewählt werden. Eine Brückung innerhalb des Gehäuses bietet ein großes Gefahrenpotential. Wenn die mechanische Verbindung der gebrückten Leiter nicht hält, können stromführende Leiter an das Steckverbindergehäuse gelangen.
- Aufgabenstellung
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Steckverbinder vorzuschlagen, der sicher, kompakt gebaut und komfortabel an ein Kabel anschließbar ist.
- Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung angegeben.
- Der erfindungsgemäße Steckverbinder weist eine Steckseite und eine Anschlussseite auf. Auf der Anschlussseite werden die einzelnen Leiter eines mehradrigen Kabels leitend an die jeweiligen Kontaktelemente angeschlossen, die in dafür vorgesehene Aufnahmebereiche eines Kontakteinsatzes angeordnet sind. Die Steckseite des Steckverbinders wird zur elektrischen Kontaktierung zu einem Gegensteckverbinder oder einer Buchse geführt. Von der Anschlussseite zur Steckseite verläuft demnach die Steckrichtung bzw. der Steckrichtungsvektor des Steckverbinders.
- Der Steckverbinder weist zumindest vier Kontaktelemente auf, die, wie oben bereits beschrieben, im Kontakteinsatz in dafür vorgesehene Aufnahmebereiche angeordnet sind.
- Der Steckverbinder weist zumindest zwei Brückungselemente auf, die zur elektrischen Verbindung von jeweils zumindest zwei Kontaktelementen vorgesehen sind. Die Brückungselemente sind, in Steckrichtung (SR) betrachtet, hintereinander angeordnet.
- Vorzugsweise weist der Kontakteinsatz zumindest zwei seitliche Ausnehmungen auf, in welche jeweils ein Brückungselement einschiebbar bzw. aufnehmbar ist. Hierdurch können unterschiedliche Brückungselemente verwendet und der Steckverbinder brückungstechnisch individuell konfektioniert werden.
- Vorzugsweise sind die Brückungselemente parallel zueinander und auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet. Wenn die Steckrichtung für den Betrachter senkrecht steht, sind die Brückungselemente für ihn übereinanderliegend angeordnet.
- Vorteilhafterweise weisen die Kontaktelemente jeweils zumindest zwei Zugriffsbereiche für jeweils ein Brückungselement auf.
- Vorzugsweise weist das Brückungselement dementsprechend zumindest zwei Greifhände auf, mit denen es jeweils ein Kontaktelement umgreift und elektrisch kontaktiert. Dabei umgreifen die Greifhände jeweils einen Zugriffsbereich des Kontaktelements.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umgreift ein erstes Brückungselement einen Zugriffsbereich eines ersten Kontaktelements und einen Zugriffsbereich eines zweiten Kontaktelements. Dabei verlaufen die Zugriffsbereiche des ersten und zweiten Kontaktelements innerhalb einer parallel zur Steckseite angeordneten ersten Ebene (E1). Gleichzeitig umgreift ein zweites Brückungselement einen Zugriffsbereich eines dritten Kontaktelements und einen Zugriffsbereich eines vierten Kontaktelements. Dabei verlaufen die Zugriffsbereiche des dritten und vierten Kontaktelements innerhalb einer parallel zur Steckseite angeordneten zweiten Ebene (E2). Diese Ebenen (E1, E2) sind parallel zueinander angeordnet und haben einen Abstand (D) zueinander, der größer als Null ist. Das bedeutet, dass auch die Brückungselemente parallel zueinander angeordnet sind und einen Abstand zueinander aufweisen, sich also nicht berühren.
- Vorzugsweise weisen die Kontaktelemente jeweils einen Crimpbereich zum elektrischen Verbinden mit einem Leiter auf. Die Crimptechnik ist sehr zuverlässig und bietet insbesondere im rauen industriellen Umfeld Vorteile.
- Die geometrische Form der Kontaktelemente ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Kontaktelemente jeweils, in Steckrichtung betrachtet, zuerst einen Crimpbereich, daran anschließend einen ersten Zugriffsbereich und daran anschließend einen zweiten Zugriffsbereich aufweisen. Der Crimpbereich ist demnach direkt am Anschlussende des Kontaktelements angeordnet, so dass die hier entstehenden plastischen Crimpverformungen keine Auswirkungen auf die Zugriffsbereiche bzw. auf die Brückfunktion haben.
- Vorzugsweise weist der Steckverbinder ein Steckverbindergehäuse aus Kunststoff auf. Dadurch kann eine leichte Bauweise des Steckverbinders realisiert werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Steckverbindergehäuse und der Kontakteinsatz zusammen einteilig ausgebildet sind. Das Steckverbindergehäuse und der Kontakteinsatz können in einem einzigen Spritzgussprozess einteilig gefertigt werden.
- Vorteilhafterweise weist der Steckverbinder zumindest ein Rastmittel auf. Mithilfe des Rastmittels kann der Steckverbinder reversibel an einem Gegensteckverbinder oder einer Buchse verrastbar befestigt werden. Hierdurch wird ein versehentliches Lösen der Steckverbindung verhindert.
- Figurenliste
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Steckverbinders, -
2 eine perspektivische Schnittansicht eines Teilbereichs des Steckverbinders ohne Kontaktelemente, -
3 eine perspektivische Schnittansicht eines Teilbereichs des Steckverbinders mit darin angeordneten Kontaktelementen, -
4 eine teilweise geöffnete Seitenansicht eines Teilbereichs des Steckverbinders, -
5 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Kontakteinsatzes des Steckverbinders, -
6 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktelements des Steckverbinders und -
7 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform eines Kontaktelements des Steckverbinders. - 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
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Steckverbinder 1 in einer perspektivischen Darstellung. Der Steckverbinder 1 hat einen rechteckigen Querschnitt und wird daher auch als Rechtecksteckverbinder bezeichnet. Der Steckverbinder 1 weist eine Kabelverschraubung 2 auf, die gleichzeitig auch eine Zugentlastung für ein angeschlossenes mehradriges Kabel (nicht gezeigt) bildet. - Der Steckverbinder 1 hat eine Anschlussseite A, an welcher das Kabel bzw. dessen Leiter angeschlossen werden und eine Steckseite S, welche in Steckrichtung SR zu einem Gegensteckverbinder oder einer Buchse (beides nicht gezeigt) geführt wird.
- Der Steckverbinder 1 weist Verriegelungshaken 3 auf, welche zur reversiblen Verriegelung in dazu vorgesehene Rastöffnungen eines Gegensteckverbinders oder einer Buchse eingreifen. Die Verriegelungshaken 3 können über einen außenseitig am Steckverbindergehäuse angeordneten Betätiger 4 entsprechend wieder gelöst werden.
- In
2 ist der Steckverbinder 1 teilweise geöffnet dargestellt. Dadurch sind die Aufnahmebereiche 5 zu sehen, in denen die Kontaktelemente 6, 6' angeordnet sind. In den Aufnahmebereichen 5 sind Öffnungen 7 angeordnet, in denen die Kontaktelemente 6, 6' eingeschoben werden. - In
6 und7 sind mögliche Ausführungsbeispiele eines Kontaktelements 6, 6' zu sehen. Das Kontaktelement 6, 6' weist einen Crimpbereich C zum Ancrimpen des anzuschließenden Leiters auf. Weiterhin weist das Kontaktelement 6, 6' zwei Zugriffsbereiche Z1 und Z2 auf, auf welche das Brückungselement 10, zur elektrischen Brückung der Kontaktelemente 6, 6', zugreifen kann. - In
5 ist die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Brückungselements 10 gut zu erkennen. Das Brückungselement 10 besteht aus einem leitenden Material. Das Brückungselement 10 weist einen im Wesentlichen länglichen Steg auf, von welchem senkrecht mehrere, im gezeigten Fall genau drei, Greifhände 8 abstehen. Die Greifhände 8 haben im Wesentlichen die gleiche Funktionsweise wie eine Hand einer Klemmbaustein Minifigur. Die Greifhände 8 umfassen jeweils den Zugriffsbereich Z1 oder Z2 des ihnen zugeordneten Kontaktelements 6, 6'. - In
4 ist der Steckverbinder 1 mit einem teilweise geöffneten Steckverbindergehäuse 11 dargestellt, so dass der Betrachter einen Blick auf den integrierten Kontakteinsatz 12 erhält. Der Kontakteinsatz 12 weist zwei seitliche Ausnehmungen 9 auf. In diese Ausnehmungen 9 kann das Brückungselement 10 seitlich in den Kontakteinsatz 12 eingeschoben werden. Dabei umschließen bzw. umfassen die Greifhände 8 des Brückungselements 10 die ihnen zugeordneten Kontaktelemente 6, 6', wie es in5 gezeigt ist. In4 ist lediglich ein Brückungselement 10 gezeigt, welches sich in einer Ausnehmung 9 befindet. Die zweite Ausnehmung 9 ist freigehalten, um den Betrachter zu zeigen, hierdurch ein Zugriff auf die Kontaktelemente 6, 6' bzw. auf dessen Zugriffsbereiche Z möglich ist. - Bei der Ausführungsform des Steckverbinders 1 in
4 wird nach dem Einschieben der Kontaktbrücken eine Kappe (nicht gezeigt) aufgesteckt, um den offenen Bereich wieder zu schließen, sodass dieser von außen nicht berührbar bzw. zugänglich ist. - In
4 ist zu erkennen, dass die Brückungselemente 10, sofern hier zwei Brückungselemente 10 dargestellt wären, parallel zueinander und auf unterschiedlichen Ebenen E1, E2 angeordnet sind. - In
6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktelements 6 zu sehen. In Steckrichtung SR gesehen wechseln sich Zugriffsbereiche Z1, Z2 und Crimpbereich C ab. - In
7 ist eine alternative, zweite Ausführungsform eines Kontaktelements 6' gezeigt. In Steckrichtung SR betrachtet weist das Kontaktelement 6' zunächst einen Crimpbereich C auf, der von zwei hintereinander angeordneten Zugriffbereichen Z1, Z2 gefolgt wird. - 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.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Steckverbinder
- 2
- Kabelverschraubung
- 3
- Verriegelungshaken
- 4
- Betätiger
- 5
- Aufnahmebereich
- 6
- Kontaktelement
- 7
- Öffnung
- 8
- Greifhand
- 9
- Ausnehmung
- 10
- Brückungselement
- 11
- Steckverbindergehäuse
- 12
- Kontakteinsatz
- SR
- Steckrichtung
- A
- Anschlussseite
- S
- Steckseite
- C
- Crimpbereich
- Z1/Z2
- Zugriffsbereich
- E1/E2
- Ebene
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202007017892 U1 [0003]
Claims (12)
- Steckverbinder (1) mit einer Steckseite (S) und einer Anschlussseite (A) und einer von der Anschlussseite (A) zur Steckseite (S) verlaufenden Steckrichtung (SR) zu einem Gegensteckverbinder oder einer Buchse, wobei der Steckverbinder (1) einen Kontakteinsatz (12) und zumindest vier Kontaktelemente (6, 6') aufweist, wobei die Kontaktelemente (6, 6') im Kontakteinsatz (12) in dafür vorgesehenen Aufnahmebereichen (5) angeordnet sind, wobei der Steckverbinder (1) zumindest zwei Brückungselemente (10), zur elektrischen Verbindung von jeweils zumindest zwei Kontaktelementen (6, 6'), aufweist, wobei die Brückungselemente (10) in Steckrichtung (SR) betrachtet hintereinander angeordnet sind.
- Steckverbinder (1) nach
Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakteinsatz (12) zumindest zwei seitliche Ausnehmungen (9) aufweist, in welche jeweils ein Brückungselement (10) einschiebbar und aufnehmbar ist. - Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Brückungselemente (10) parallel zueinander und auf unterschiedlichen Ebenen (E1, E2) angeordnet sind.
- Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6, 6') jeweils zumindest zwei Zugriffsbereiche (Z1, Z2) für jeweils ein Brückungselement (10) aufweisen.
- Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Brückungselement (10) zumindest zwei Greifhände (8) aufweist, mit denen es jeweils ein Kontaktelement (6, 6') umgreift und elektrisch kontaktiert.
- Steckverbinder (1) nach den beiden vorstehenden
Ansprüchen 4 und5 dadurch gekennzeichnet, dass die Greifhände (8) jeweils einen Zugriffsbereich (Z1, Z2) eines Kontaktelements (6, 6') umgreifen. - Steckverbinder (1) nach den drei vorstehenden
Ansprüchen 4 ,5 und6 dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Brückungselement (10) einen Zugriffsbereich (Z1) eines ersten Kontaktelements (6, 6') und einen Zugriffsbereich (Z1) eines zweiten Kontaktelements (6, 6') umgreift, wobei die Zugriffsbereiche (Z1) des ersten und zweiten Kontaktelements (6, 6') innerhalb einer parallel zur Steckseite angeordneten ersten Ebene (E1) verlaufen und ein zweites Brückungselement (10) einen Zugriffsbereich (Z2) eines dritten Kontaktelements (6, 6') und einen Zugriffsbereich (Z2) eines vierten Kontaktelements (6, 6') umgreift, wobei die Zugriffsbereiche (Z2) des dritten und vierten Kontaktelements (6, 6') innerhalb einer parallel zur Steckseite angeordneten zweiten Ebene (E2) verlaufen, wobei die Ebenen (E1, E2) parallel zueinander angeordnet sind und einen Abstand (D) zueinander aufweisen, wobei (D) größer als Null ist. - Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6, 6') jeweils einen Crimpbereich (C) zum elektrischen Verbinden mit einem Leiter aufweisen.
- Steckverbinder (1) nach vorstehendem Anspruch und
Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (6, 6') jeweils, in Steckrichtung (SR) betrachtet, zuerst einen Crimpbereich (C), daran anschließend einen ersten Zugriffsbereich (Z1) und daran anschließend einen zweiten Zugriffsbereich (Z2) aufweisen. - Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (1) ein Steckverbindergehäuse (11) aus Kunststoff aufweist.
- Steckverbinder (1) nach vorstehendem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass das Steckverbindergehäuse (11) und der Kontakteinsatz (12) zusammen einteilig ausgebildet sind.
- Steckverbinder (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (1) zumindest ein Rastmittel (3, 4) aufweist, mit welchem der Steckverbinder (1) reversibel an einem Gegensteckverbinder oder einer Buchse verrastbar ist.
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