專利名稱：多極電插接件和配屬的插座部分的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多極插接件類型的一種電插接件，它的結構按積木式系統(tǒng)設計為帶觸點嵌件的模件式的，以及它的相對的插座部分具有相應的模件性，在這種情況下，在插頭部分和在插座部分中各自的觸點嵌件可卡緊在安裝框架內，并為了附加地將插座的觸點嵌件固定在儀器連接側的插座部分內可以彼此緊靠地插裝成一個觸點嵌件塊。
由不同的商品目錄或產品說明書已知一些模件式結構的電插接件。在2E Rolf Hiller公司92年11月公開的產品目錄“ElektrischeBauteile”中介紹了根據(jù)DIN 41612的一種模件的插接系統(tǒng)作為印刷電路板插接件，它的可裝入一安裝框架內的模件設計為多刀端子板和彈簧接線柱，并可針對具體的應用通過卡緊配備不同模壓形狀的觸點。這種系統(tǒng)沒有插頭外殼，在設計為插頭部分的多刀端子板中可配設一個以上可分開的印刷電路板接頭作為工業(yè)插頭。根據(jù)配置，模件可在保持基本柵格的情況下固定在印刷電路板上。此固定在一安裝框架內進行，安裝框架設置在印刷電路板側作為匯集和定位框。插入此安裝框架內的模件能買到的只有插接、卷邊或釬焊的結構形式。沒有提供一種導線和絞合線借助于端子或螺釘夾緊連接的萬能的應用和組合在積木式系統(tǒng)中的PE觸點接通。
在2/94歐洲出版的公開發(fā)行目錄CONTACT Connectors 950331“EPIC Baureihe MC”,“Concept-Das modulare steckverbindersys-tem”,INNOVATION,Deckblatt Steckverbinder,Weidmuller,amphenol C 146 Modular-Katalog中，同樣介紹了一種共用系統(tǒng)的模件式插接件。在此系統(tǒng)中各個模件通過側面導肋和相應的沿插接方向延伸的槽在安裝框架內導引，并通過鎖鉤與安裝框架固定在一起。這些模件設計得非常粗壯并因而體積大。為了在插頭部分和插座部分之間平衡電勢，在框架側面和在模件結構以外插接件的窄側上設先行的PE金屬觸點，它們需要附加的安裝空間用于加裝觸點連通用的側向彈簧。這在插塞連接不需要電勢平衡時成為每個插接件多余的觸點數(shù)量。此外在粗壯的設計中連接/管座外殼和套管外殼滿足重型插頭的特殊要求，它們通常用金屬制造。在這里所存在的外殼形狀與一種配備的機械式鉸接鎖緊系統(tǒng)相匹配，這需要附加的安裝空間用于整個電插接件。
本發(fā)明的目的是按通常用于電插接件的保護類型IP65設計前言所述類型的電插接件，使之在充分利用模件式電觸點嵌件的優(yōu)點的情況下，形成一種具有可按需要的情況組合的PE觸點接通的緊湊的電插接件。在其結構方面應將已知先有技術的缺點減到最少程度，對于無需電勢平衡的使用情況，在插頭面積大小相同時可通過接觸模件附加地利用在此使用情況下不需要的在插接件窄側的PE接觸面。所以對于此類使用情況可以增加每個插接件的觸點數(shù)量和它的安裝容積。這種設計應在同樣的尺寸下與保護類型IP65一致，以及每一種插接件尺寸一方面為在儀器上使用具有塑料的套管外殼，而另一方面按第二種具有金屬外殼的設計可使用于有極端的環(huán)境條件和附加的EMV保護的重型的工業(yè)設備中，此時在結構參數(shù)相同和觸點嵌件不同的情況下尺寸與塑料外殼沒有區(qū)別。
規(guī)定將具有互相匹配的線距的已知的印刷電路板-微型插接件成批地合并成一個模件并加以修改，使此模件一方面作為套管外殼的插頭部分以及另一方面作為在連接或儀器側的插座部分能裝在一個安裝框架內。這一配置在結構上這樣實現(xiàn)，即操作元件或操作口朝安裝框架的縱側，以便使各接線位置易于布線。因此可按螺釘夾緊技術或彈簧力夾緊技術組合多個具有用于功率和/或信號傳輸?shù)牟煌挠|點嵌件的模件，并按照規(guī)定的安裝框架的柵距，排列成一個可自由選擇的次序。
另一項特征在于，通過使插頭一側的安裝框架以及儀器一側的連接框架的壁厚減到最小程度，可以最佳地利用插接件的面積，用于要插入的模件的數(shù)量。為做到這一點，在一種安裝框架的結構方案中取消了固定裝在框架上用于先行觸點連通的彈性的PE金屬部分，它們通常在插接件縱向的端部與安裝框架固定連接成一體。
對于需要先行的PE觸點的情況，提供一個與插接件模件的模件性協(xié)調一致的特殊的安裝框架作為連接部件，在安裝框架沿縱向的外端設置有半個模件柵距的模件形式的PE觸點，它們合成一個完整的模數(shù)并通過一個固定在框架內側上的縱向的用導電金屬制的設計為扁條或圓線的橋接件互相連接起來，在此在套管外殼內的PE模件上可連接一根與電纜一起延伸的導線。
另一種方案在于，通常固定在儀器側或連接側的連接框架上或固定在工業(yè)19″機架上的電連接器的插座部分，其鮮明的特點在于其用作沒有PE接頭的插頭部分的相配件以及用作有PE模件的插頭部分的相配件。為此，連接框架在用作沒有PE接頭的插頭側相配部分的使用情況下設計有最大數(shù)量的連接模件。對于具有PE接點的使用情況，連接框架的模件間距與插頭側的模件位置相匹配，并同樣有一個用導電金屬條或圓線制的可插入的橋接件，它在插座部分另一端處與可卡鎖在安裝框架內的PE模件連接。這樣做的優(yōu)點在于，只須固定一個轉接的PE接頭，它可能作為在印刷電路板上的印制導線，或可能是可自由連接的導線。
此外有利的是連接側或儀器側觸點嵌件借助于在各模件側面處的鎖緊件彼此靠緊鎖定成一塊，它導致在插座部分中觸點嵌件附加的穩(wěn)定性并除此之外提供在整個插接件內的穩(wěn)定性。有利的還包括觸點嵌件為了觸點接通與印刷電路板和用于連接進一步延伸的軟電線的觸點嵌件組合。每一個這種不同的觸點嵌件可與另一種類型的連接技術的一個模件通過設在這些模件側面的制動銷或燕尾狀導向裝置牢固地連接成一塊。
另一項特征在于提供EMV保護的屏蔽板的結構設計，屏蔽板在規(guī)定用于此目的的金屬制套管外殼與一個用于套管外殼定位設在連接側儀器正面的安裝框架之間，與此同時它還是儀器側插座接觸模件的承接件。此屏蔽板從儀器側那里圍繞著安裝框架，所以在屏蔽板與連接框架一起插入儀器連接孔中后，通過多個支承在安裝框架縱側上的屏蔽板彈性的分段同時與儀器面板孔的邊緣接觸。
另一方面存在這樣的可能性，即，通過連接法蘭將插頭儀器面板與印刷電路板的PE接頭連接起來。為此作為連接法蘭固定元件的金屬部分設計為可以與印刷電路板的印制導線觸點接通。
在這種情況下整個插接件結構的保護類型IP65的達到，通過一個在塑料和/或金屬外殼的套管外殼壁中朝接觸面所設的槽和裝在槽中并朝插接件接觸面凸出的一個塞繩密封件實現(xiàn)，后者通過將插接件套管用螺釘旋緊在儀器壁上促使在兩個部分之間的密封性。這種結構有優(yōu)點和價廉物美，因為由此可以取消插接件與連接外殼具有除儀器壁之外附加的密封件以及與之相連系的附加的安裝空間。
本發(fā)明其他特征、優(yōu)點和應用可能性由下面借助于附圖對實施例的說明和附圖本身給出，這些附圖結合圖象詳細說明。其中所有說明的和/或用圖表示的特征本身或任意組合均構成本發(fā)明的內容，與它們在保護的權利要求中的概括或它們涉及的方面無關。其中表示

圖1電插接件(1)套管外殼(2)第一部分透視圖和所連接的多芯電纜(3)，帶解除拉力裝置的電纜螺母(4)，被取出的安裝框架(5)和兩個可卡緊在此安裝框架(5)內的不同的接觸模件(6a、6b)；圖2透視表示安裝框架(5)和沿方向“A”看PE觸點以及卡住的接觸模件(6a、6b)、單體地裝在安裝框架(5)中的PE模件(7)和它們借助導電的金屬件(8)通過貼靠在安裝框架(5)上的橋接件(9)的連接以及套管外殼(2)固定螺釘(10)的位置；圖3透視表示在有PE觸點的設計中儀器正面的連接部分和它們在儀器側連接框架(11)中的配置、放上的橋接件(17)，屏蔽板(12)的位置，儀器的面板(13)和由印刷電路板插座模件(14a、14b)和安裝法蘭(16)以及用于與自由電線(20)觸點接通的PE模件(15)組成的模件塊(14)可能的排列；圖4在沒有PE觸點接通的設計中連接框架(11)、屏蔽板(12)和連接法蘭(16)連接的布局透視圖，其中屏蔽板(12)借助于彈性觸點(34)與儀器面板(13)安裝孔(13a)內邊緣觸點連通，以及通過連接法蘭(16)可以使屏蔽板(12)和儀器面板(13)與印刷電路板(19)的印制導線(18)連通，并與此同時通過連接法蘭(16)將印刷電路板(19)固定在儀器面板(13)上；以及圖5PE模件(15)在連接框架(11)上的布局透視圖，并表示了可插入的橋接件(17)在安裝框架(11)上的位置和它的旁側與PE模件(15)彈性觸點(28)觸點接通，PE模件在這里主要作為自由導線(20)的連接件。
圖1表示電插接件(1)的第一部分即插頭部分，它的組成部分包括套管外殼(2)、安裝框架(5)和至少一個可卡在安裝框架(5)內的接觸模件(6a、6b)、用于機械和密封地將電纜(3)與在電纜內一般的夾緊和密封件固定在一起的PG螺母(4)、將套管外殼(2)固定在如圖3和6中所示儀器壁(13)正面上的固定螺釘(10)、以及最好置入套管外殼接觸面的槽內的密封件(25)，它與PG螺母(4)一起可以使整個電插接件按IP65密封。這樣便省去了在管座部分內附加的密封件和管座部分本身。這些部分由圖2中可看到的緊固件(28)組成一體。套管外殼(2)的安裝口(37)有矩形橫截面，在縱側(38)上制有止擋面，它與扁平的安裝框架(5)的縱側(39)配合作用。
在電纜(3)外皮按規(guī)定長度去絕緣后，電纜的各芯線在套上帶有消除拉力裝置的電纜螺母(4)后插入套管外殼(2)的螺釘固緊孔中，接著準備好做夾持接通。此外，安裝框架(5)通過沿插接方向“B”的直接卡入，配備按順序的不同或相同的接觸模件(6a、6b)。安裝框架(5)用塑料制造既好又經濟，為了固定接觸模件(6a、6b)在結構上設計有朝插接方向“B”伸出的塊(30)，在塊30上于安裝框架(5)內側制有凹槽(29)，用于容納相對接觸模件(6a、6b)的插接方向“B”垂直伸出的鎖塊(31)。在安裝框架(5)沒有插入套管外殼(2)內的狀態(tài)，這種連接可以用不大的力通過安裝框架(5)的小量彎曲脫開，所以可以立即取下接觸模件(6a、6b)。
在接觸模件(6a、6b)在安裝框架(5)內處于完全卡鎖住的狀態(tài)，電纜(3)的各導線可以連接在接觸模件(6a、6b)上。為此，接觸模件(6a、6b)在其結構上最好這樣設計，即，夾緊連接的操作元件朝向安裝框架(5)的縱側(39、39a)，而且不被安裝框架(5)伸出的塊(30)遮蓋。
在電纜(3)所有的各導線連接好后，安裝框架(5)連同已卡鎖住的接觸模件(6a、6b)沿插接方向“B”推入套管外殼(2)中，與此同時電纜(3)的各導線在套管外殼(5)的內部到位。借助于緊固件(28)(見圖2)與套管外殼(2)沿插接方向“B”將安裝框架5擰緊在套管外殼的內部。當安裝框架(5)固定后，便不可能取出連接件的模件(6a、6b)，因為套管外殼(2)的內部止擋面(38)作為形狀相配部分阻止安裝框架(5)縱側(39)的擴張。
為了沿插接方向“B”支承和定位接觸模件，在接觸模件(6a、6b)的塑料殼上制有側向伸出的支承部分(32)，它們沿插接方向“B”支承在安裝框架(5)的邊緣上，并借助側向支承部分(32)扣住安裝框架(5)縱側(39)的邊緣，阻止接觸模件(6a、6b)橫向于插接方向“B”運動和安裝框架(5)擴張，亦即防止連接件模件(6a、6b)松脫。
圖2以透視圖表示從方向“A”看的一種用于PE觸點接通的設計方案已部分配備好的安裝框架(5)，其中明顯表示了安裝框架(5)上帶凹槽(29)的前伸鎖塊(30)。
經常要求通過敷設電纜將電勢導向和輸往儀器，以便保護設在儀器內的電子元件。在電插接件(1)的一種實施方案中，這樣的電勢從插頭側輸往儀器側，即，設置一個按接觸模件(6a、6b)的形式設計的PE模件(7)，它與在圖3中在儀器側的一個可裝入的PE插座模件(15)觸點接通。
因此在圖2中建議了一種有利的結構，它配備有這種在安裝框架(5)中的固定PE觸點(7)，且同時不妨礙繼續(xù)在側面配備接觸模件(6a、6b)。這些可以以接觸模件6a的形式卡在安裝框架5中的PE模件(7)的結構使其可以是設備側可更換的PE套插件15的插入件。PE插座模件(15)即可設計為有自由導線接頭，也可設計為有用于印刷電路板觸點接通的插接或焊接接頭。
此外有利地規(guī)定，在一種結構方案中，當PE模件(7)在兩端與安裝框架(5)構成一體時使安裝框架(5)和連接框架(11)分別具有接觸模件(6a)的二分之一接觸模件寬度，并裝上一個預制的導電金屬件(8)和在外部的金屬件之間的橋接件(9)，后者又在端部與PE模件(7)導體接頭的夾緊連接裝置電接觸。在另一種結構方案中可以是一個可插入和可鎖住的PE模件(7)可以有同樣的二分之一接觸模件寬度，其中這些觸點接通的金屬件與此結構相配。具有PE觸點接通的連接框架的構造合并在一個連接組件中。插接件1和插座部分35(圖3)互相匹配的PE模件7、15有超前觸點36。
在圖3中表示了連接側(儀器側)亦即插座部分35和用于與儀器面板(13)連接的必要構件。在這種設計中有利的是，將連接框架(11)的結構設計為一方面作為用于套管外殼(2)的固定與定位法蘭，另一方面作為插頭側的相配件而被定位的插座模件(14a、14b、15)導向用的連接框架(11)。
插座模件(14a、14b、15)可相應于插頭側通過插入關系按相同的相互次序配備，所以這里所需的卡鎖技術借助于在插頭側的圖1和2中所示的元件29至32得以實施。
實際上儀器側的插座模件(14a)與印刷電路板(19)也是借助于壓緊技術電連通。為此有利的是連接件模件按圖3夾緊成塊(14)。
按圖5在每個插座模件(14a、14b、15)側面通常設鎖緊件(33)，如相對的錐形銷和有凹槽的孔和/或燕尾狀導向裝置和燕尾狀槽。用于與自由導線連接的插座模件(14b)也可以借助于側面的可連接裝置(33)與插座模件(14a)的可釬焊或可壓緊的印刷電路板的變形一起鎖緊成塊(14)。鎖緊在一起的模件塊(14)可以焊在印刷電路板(19)上，并且作為模件塊(14)以整體的形式可插入和卡鎖在連接框架(11)內。此外，連接框架(11)借助于連接件(26)從插頭側那里(圖3)固定在外殼面板(13)上，在這種情況下連接件塊(14)從外殼面板(13)的后面按前面已說明的方式鎖緊在連接框架(11)中，由此將外殼面板夾在連接框架(11)與插座模件(14a、14b、15)之間。除此之外，在外殼面板(13)的印刷電路板側上在模件塊(14)的兩邊設連接固定法蘭(16)，它一方面可與插座模件(14a、14b、15)側面固定在一起，但另一方面可借助于連接件(26)將連接框架(11)拉緊、定位和固定在外殼面板(13)上。
在儀器側也設有橋接件(17)，用于連接分別設在模件塊(14)端部的PE插座模件(15)，模件15與PE模件(7)相配合。為此，可插入儀器側但沒有與連接框架(11)固定連接的PE接觸模件(15)在它們上部開口的外殼部分(15)中和背對印刷電路板19的那一側設有可在圖5中看到的彈性接觸元件(28)，橋接件(17)上彎折的導電端段(27)可插入接觸元件(28)中，由此而與PE插座模件夾緊連接件接通，PE插座模件夾緊連接件實施與印刷電路板電連接或如圖3和圖5中所表示的那樣與自由的PE導線(20)電連接。
在電連接件(1)的EMV保護方案中建議了一塊屏蔽板(12)，在將連接框架(11)插接在外殼面板(13)上之前于儀器側將該板套在連接框架(11)上并與之一起固定在外殼面板(13)上，在這種情況下彈性導電屏蔽板觸點(34)與外殼面板開口的內邊緣(13a)建立電的觸點接通。
圖4中表示了具有印刷電路板印制導線PE觸點接通的EMV方案，為了更清楚地詳細表示，圖中沒有表示儀器面板和它的孔。在圖3中已清楚表示，彈性的屏蔽板觸點(34)可與儀器面板安裝孔的內邊緣觸點接通，所以連接固定法蘭(16)并不是絕對需要與屏蔽板(12)接通的，因為儀器的外殼面板(13)例如可通過漆層是電絕緣的。圖4表示了一種使用情況，其中連接固定法蘭(16)一方面設計為可與印刷電路板(19)的印制導線(18)觸點接通，另一方面借助于連接固定法蘭(16)的金屬部分可建立與外殼面板(13)的接通。
此外，圖5表示了在導電的橋接件(17)與用于PE轉接到自由導線(20)上的PE插座模件(15)之間的連接和布局。在這種情況下橋接件(17)在其端段(27)處彎折，在所表示的設計中尤其是彎成直角，并通過伸出的端段(27)與在PE插座模件(15)朝橋接件(17)開口的上部外殼區(qū)內的PE插座模件(15)的導電彈性接觸元件(28)觸點接通。在PE插座模件(15)下部區(qū)內，為尤其與作為設在插頭部分內的PE模件(7)相配件的觸針電接觸而配備彈性接觸元件，其中，此插座模件(15)的觸針又與彈性接觸元件(28)連接成一體。插座模件(15)也可以有側面的鎖緊件(33)，用于彼此靠緊排列成一個模件塊(14)。
權利要求
1．多極的電插接件和配屬的插座部分，兩者各有一個用于安裝互相對應的接觸模件的框架，接觸模件配備有用于相應數(shù)量導線的接頭，其特征為插接件(1)和插座部分(35)的框架(5、11)內可按選擇代替至少一個接觸模件(6a、6b)裝入兩個PE模件(7、15)，它們有在插接件(1)與插座部分(35)接合時超前的觸點(36)，以及可在框架(5、11)上安裝連接兩個PE模件(7、15)的橋接件(9、17)。
2．按照權利要求1所述的插接件，其特征為插接件和/或插座部分(35)的PE模件(7、15)有用于一根自由導線(20)的接頭。
3．按照權利要求1或2所述的插接件，其特征為插座部分(35)的PE模件(15)有用于與印刷電路板(19)觸點接通的插接或焊接的接頭。
4．按照權利要求3所述的插接件，其特征為在印刷電路板(19)上固定安裝有連接法蘭(16)，它們與插座部分(35)的框架(11)可用螺釘連接。
5．按照權利要求1至4之一所述的插接件，其特征為接觸模件(6a、6b)有一個相同間距的模件寬度，以及PE模件(7、15)有半模件寬度。
6．按照權利要求1至5之一所述的插接件，其特征為接觸模件(6a、6b)和PE模件(7、15)有側面的鎖緊件(33)。
7．按照權利要求1至6之一所述的插接件，其特征為連接PE模件(7、15)的橋接件(9、17)用扁條或圓線構成。
8．按照權利要求7所述的插接件，其特征為連接PE模件(7、15)的橋接件(9、17)裝在框架(5、11)上內部或外部。
9．按照權利要求7或8所述的插接件，其特征為插座部分(35)連接PE模件(15)的橋接件(17)與一塊圍繞著框架(11)的屏蔽板(12)觸點接通，屏蔽板在接合好的裝置中與插接件(1)的套管外殼(2)接通。
10．按照權利要求9所述的插接件，其特征為通過屏蔽板(12)經由在印刷電路板(19)上的安裝法蘭(16)與PE印制導線(18)電接通，后者布設在印刷電路板(19)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多極電插接件(1)和配屬的插座部分(35),這兩者各有一個用于安裝互相對應的接觸模件(6a、6b、7)的框架(5、11),接觸模件配備有與多芯電纜(3)的導線數(shù)量一致的接頭,并為了將電勢從插頭端傳輸?shù)絻x器端至少有一個可裝入的半個接觸模件柵距的PE模件(7),以及它至少與一個在儀器端的可裝入的PE插座模件(15)觸點接通。一個在PE模件(7)之間,或PE插座模件(15)之間裝在承接框架(5)和/或附接框架(11)上的橋接件(9、17)使得在選擇和配置相應的接觸模件(6a、6b、7、14a、14b、15)時有自由組合的可能性,與此同時借助于鎖緊件(33)將橫向連續(xù)配備的插座模件(14a、14b、15)構成一個緊湊的模件塊(14),有利于與印刷電路板(19)的連接和它的固定。
文檔編號H01R13/658GK1212081SQ97192496
公開日1999年3月24日 申請日期1997年2月21日 優(yōu)先權日1996年2月21日
發(fā)明者伯恩德·貝林, 拉爾夫·貝克曼, 克勞斯·艾澤特 申請人:弗尼克斯-康泰克兩合公司