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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICAL CONNECTOR AND ELECTRONIC DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/145530
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical connector, comprising an electrical connector housing (16), which has an input (18) for connecting a supply voltage and an output (20) for forwarding the supply voltage to a load (6, 8, 10) of an electronic device (2), wherein the electrical connector housing (16) can be inserted into a voltage supply socket (12) of a device housing (4) of the electronic device (2) in order to provide a voltage supply connection point of the electronic device (2), and wherein the electrical connector housing (16) has a receiving means (22) for the insertion of a fan (24).

Inventors:
ENGEL ANDREAS (DE)
MOSLER MICHAEL (DE)
WITTE SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/051984
Publication Date:
August 01, 2019
Filing Date:
January 28, 2019
Export Citation:
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Assignee:
PHOENIX CONTACT GMBH & CO (DE)
International Classes:
H05K7/20; H05K7/14
Foreign References:
US8068340B12011-11-29
US20020094772A12002-07-18
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RICHLY & RITSCHEL (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Steckverbinder,

mit einem Steckverbindergehäuse (16), das

einen Eingang (18) zum Anschluss einer Versorgungs spannung und

einen Ausgang (20) zum Weiterleiten der Versorgungs spannung an einen Verbraucher (6, 8, 10) eines elekt ronischen Gerätes (2) hat,

wobei das Steckverbindergehäuse (16) in einen Spannungs versorgungssteckplatz (12) eines Gerätegehäuses (4) des elektronischen Geräts (2) einsteckbar ist, um einen Span nungsversorgungsanschluss des elektronischen Geräts (2) bereitzustellen, und

wobei das Steckverbindergehäuse (16) eine Aufnahme (22) zum Einsetzen eines Lüfters (24) hat.

2. Steckerverbinder nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Lüfter (24) in die Aufnahme (22) eingesetzt und lösbar mit der Aufnahme (22) verbunden ist.

3. Steckerverbinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Steckverbinder (14) unabhängig von einem in der Auf nahme (22) montierten Lüfter (24) zur unterbrechungsfreien Spannungsversorgung des elektronischen Geräts (2) einge richtet ist.

4. Steckerverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Lüfteranschluss (26) zur Spannungsversorgung des Lüf ters (24) vorgesehen ist, wobei eine Spannungsversorgung des Lüfters (24) innerhalb des Steckverbindergehäuses (16) von der Versorgungsspan nung des elektronischen Geräts (2) abgezweigt ist.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Diagnoseschaltung vorgesehen ist, die dazu eingerich tet ist, eine Leistungsaufnahme des Lüfters (24) zu über wachen .

6. Steckverbinder nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Diagnose- und/oder Statusanzeige (28) vorgesehen ist, die durch Lichtzeichen einen Betriebszustand und/oder ei nen Wartungsbedarf anzeigt,

wobei die Diagnose- und/oder Statusanzeige ein oder meh rere LED-Leuchtmittel (30, 32) aufweist,

wobei ein oder mehrere LED-Leuchtmittel (30, 32) ein- oder mehrfarbig sind.

7. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 5 oder 6,

dadurch gekennzeichnet, dass- die Diagnoseschaltung mit dem elektronischen Gerät (2) oder einem Verbraucher (6, 8,

10) verbindbar ist

und/oder

der Diagnoseschaltung eine Schnittstelle zugeordnet ist, um einen Status des Lüfters drahtlos und/oder kabelgebun den zu übermitteln.

8. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Eingang (18) und der Ausgang (20) zu einem mechani schen Befestigungsmittel, das zum mechanischen Befestigen des Steckverbindergehäuses (16) in dem Spannungsversorgungssteck platz (12) des Gerätegehäuses (4) des elektronischen Geräts (2) eingerichtet ist, beabstandet sind.

9. Elektronisches Gerät,

mit einem Gerätegehäuse (4),

mit einem Verbraucher (6, 8, 10), der in dem Gerätegehäuse (4) aufgenommen ist,

mit einem an dem Gerätegehäuse (4) vorgesehenen Spannungs versorgungssteckplatz (12) zur Aufnahme eines Steckverbin ders ( 14 ) ,

wobei ein Steckverbinder (14) in dem Spannungsversorgungs steckplatz (12) aufgenommen ist, um einen Spannungsversor gungsanschluss des elektronischen Geräts (2)

bereitzustellen und

wobei der Steckverbinder (14) nach einem der voranstehen den Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.

10. Elektronisches Gerät nach Anspruch 8 oder Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein Lüfter (24) in der Aufnahme (22) aufgenommen ist, wo bei der Lüfter (24) bündig mit wenigstens einer Seitenwan dung des Gerätegehäuses (4) abschließt

und/oder

zumindest abschnittsweise gegenüber einer Seitenwandung (34, 36) des Gerätegehäuses zurückversetzt angeordnet ist.

11. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass

das Gerätegehäuse (4) zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung an einer Tragschiene eines Schaltschranks ein gerichtet ist.

12. Elektronisches Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerätegehäuse wenigstens eine Öffnung zum Luftaus tausch zwischen einem Gehäuseinneren und einer Umgebung hat,

wobei der Lüfter der Öffnung zugeordnet ist, um einen Luftvolumenstroms zwischen dem Gehäuseinneren und der Um gebung zu erzeugen.

Description:
Steckverbinder und elektronisches Gerät

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steckverbinder und ein elektronisches Gerät mit einem solchen Steckverbinder.

Bei der Entwicklung von Gehäusen für elektronische Geräte wird eine Standardisierung der Gehäuse angestrebt, um ein bestehen des Gehäuse für eine Vielzahl verschiedener Geräte einsetzen zu können.

Um einen zuverlässigen Betrieb elektronischer Geräte zu ge währleisten, ist häufig eine aktive Kühlung durch Lüfter er forderlich .

Hierbei ist es bekannt, einen Lüfter fest in die Struktur ei nes Gerätegehäuses zu integrieren. Dies hat den Vorteil, dass ein solcher interner Lüfter kompakt innerhalb des Bauraums des Gerätegehäuses aufgenommen ist. Nachteilig ist jedoch, dass der Lüfter im Falle eines Defekts üblicherweise nur mit großem Aufwand getauscht oder repariert werden kann. So kann es dazu kommen, dass die Lebensdauer des Lüfters die Lebensdauer des elektronischen Geräts insgesamt begrenzt, da ein Austausch ei nes defekten Lüfters nicht rentabel ist.

Weiter ist es bekannt, Lüfter nachträglich an einem Gerätege häuse eines elektronischen Gerätes zu montieren. Hierzu kann ein Lüfter an einer Außenseite eine Gehäusewandung ange schraubt oder geklemmt werden und extern über Kabelklemmen verdrahtet werden. Hierbei ist nachteilig, dass derartige Nachrüstlösungen oftmals für den Endkunden als „Provisorium" erscheinen und durch die außenliegenden Bauteile zudem leicht beschädigt werden können.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die technische Problemstellung zugrunde eine verbesserte konstruktive Einbin dung eines Lüfters in ein elektronisches Gerät zu ermöglichen, wobei ein Lüfter insbesondere nachrüstbar, austauschbar und kompakt in einem elektronischen Gerät integriert bzw. an einem elektronischen Gerät befestigt werden kann.

Die voranstehende beschriebene technische Problemstellung wird jeweils gelöst durch einen Steckverbinder nach Anspruch 1 und ein elektronisches Gerät nach Anspruch 8. Weitere Ausgestal tungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü chen und der nachstehenden Beschreibung.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung einen Steck verbinder, mit einem Steckverbindergehäuse, das einen Eingang zum Anschluss einer Versorgungsspannung und einen Ausgang zum Weiterleiten der Versorgungsspannung an einen Verbraucher ei nes elektronischen Gerätes hat, wobei das Steckverbinderge häuse in einen Spannungsversorgungssteckplatz eines

Gerätegehäuses des elektronischen Geräts einsteckbar ist, um einen Spannungsversorgungsanschluss des elektronischen Geräts bereitzustellen, und wobei das Steckverbindergehäuse eine Auf nahme zum Einsetzen eines Lüfters hat.

Somit kann ein Lüfter zusammen mit einem als Versorgungsspan nungsanschluss ausgebildeten Steckverbinder an einem Gerätege häuse eines elektronischen Geräts montiert werden. Es sind demnach keine zusätzlichen Halterungen zum Befestigen des Lüf ters an dem Gerätegehäuse erforderlich. Der Spannungsversor gungssteckplatz eines Gerätegehäuses kann demnach gleichzeitig zur mechanischen Befestigung des Steckverbindergehäuses und des darin montierbaren Lüfters dienen.

Nach einer Weiterbildung des Steckerverbinders ist ein Lüfter in die Aufnahme eingesetzt und lösbar mit der Aufnahme verbun den. So kann ein kostengünstiger Austausch des Lüfters ermög licht werden.

Es kann vorgesehen sein, dass der Steckverbinder unabhängig von einem in der Aufnahme montierten Lüfter zur unterbre chungsfreien Spannungsversorgung eines elektronischen Geräts eingerichtet ist. Demnach können das Einsetzen und/oder das Entnehmen eines Lüfters im laufenden Gerätebetrieb erfolgen, ohne, dass es zu einer Unterbrechung in der Spannungsversor gung des Geräts kommen.

Es kann ein Lüfteranschluss zur Spannungsversorgung des Lüf ters vorgesehen sein, wobei eine Spannungsversorgung des Lüf ters innerhalb des Steckverbindergehäuses von der

Versorgungsspannung des elektronischen Geräts abgezweigt ist.

Der Lüfteranschluss kann als Steckverbinder ausgebildet sein, so dass ein zügiges Trennen und Verbinden der Spannungsversor gung des Lüfters ermöglicht wird.

Der Steckverbinder kann eine Diagnoseschaltung haben, die dazu eingerichtet ist, eine Leistungsaufnahme des Lüfters zu über wachen. So kann eine Überlastung und Beschädigung eines vorge schalteten, den Lüfter und das elektronische Gerät

versorgenden Netzteils vermieden werden, falls es am Lüfter z.B. zu einem Kurzschluss kommt. Demnach kann die Diagnose schaltung insbesondere dazu eingerichtet sein, einen Lüfterbe trieb in dessen vorgesehenen Nennarbeitsbereich zur

überwachen . Der Steckverbinder kann eine Diagnose- und/oder Statusanzeige aufweisen, die durch Lichtzeichen einen Betriebszustand und/o der einen Wartungsbedarf anzeigt, wobei die Diagnose- und/oder Statusanzeige ein oder mehrere LED-Leuchtmittel aufweist, wo bei ein oder mehrere LED-Leuchtmittel ein- oder mehrfarbig sind .

Die Diagnoseschaltung kann mit dem elektronischen Gerät ver bindbar sein, so dass ein Diagnosesignal der Diagnoseschaltung an das elektronische Gerät weitergegeben wird.

Beispielsweise kann das Diagnosesignal über eine elektromecha nische Verbindung an einen Verbraucher des elektronischen Ge räts weitergeleitet werden. Alternativ oder ergänzend kann das Diagnosesignal auf eine an einen Verbraucher des elektroni schen Geräts abgegebene Betriebsspannung aufmoduliert werden.

Alternativ oder ergänzend kann der Diagnoseschaltung eine Schnittstelle zugeordnet sein, um einen Status des Lüfters drahtlos und/oder kabelgebunden zu übermitteln. Hierzu kann z.B. eine LAN oder W-LAN Schnittstelle verwendet werden. Es versteht sich, dass auch Bluetooth, Infrarot oder andere drahtlose oder kabelgebundene Standards zur Daten- und/oder Signalübermittlung verwendet werden können.

Eine weitere Ausgestaltung des Steckverbinders zeichnet sich dadurch aus, dass der Eingang und der Ausgang zu einem mecha nischen Befestigungsmittel, das zum mechanischen Befestigen des Steckverbindergehäuses in dem Spannungsversorgungssteck platz des Gerätegehäuses des elektronischen Geräts eingerich tet ist, beabstandet sind. So kann in einfacher Weise eine gute Zugänglichkeit des Eingangs und des Ausgangs gewährleis tet werden, um Leitungen am Eingang und Ausgang aufzulegen bzw. anzuklemmen. Das Befestigungsmittel kann eine Rast- oder Schnappverbindung aufweisen, um eine form- und kraftschlüssige Befestigung zu gewährleisten. Die Befestigungsmittel können Formelemente auf weisen, die zum Eingreifen in und/oder Aufnehmen von komple mentär geformten Befestigungsmitteln des Gerätegehäuses eingerichtet sind.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein elektro nisches Gerät, mit einem Gerätegehäuse, mit einem Verbraucher, der in dem Gerätegehäuse aufgenommen ist, mit einem an dem Ge rätegehäuse vorgesehenen Spannungsversorgungssteckplatz zur Aufnahme eines Steckverbinders, wobei ein Steckverbinder in dem Spannungsversorgungssteckplatz aufgenommen ist, um einen Spannungsversorgungsanschluss des elektronischen Geräts be reitzustellen und wobei der Steckverbinder in erfindungsgemä ßer Weise ausgebildet ist.

Somit kann ein Lüfter zusammen mit dem als Versorgungsspan nungsanschluss ausgebildeten Steckverbinder an dem Gerätege häuse des elektronischen Geräts montiert werden. Es sind demnach keine zusätzlichen Halterungen zum Befestigen des Lüf ters an dem Gerätegehäuse erforderlich. Der Spannungsversor gungssteckplatz des Gerätegehäuses kann demnach gleichzeitig zur mechanischen Befestigung des Steckverbindergehäuses und des darin montierbaren Lüfters dienen.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Lüfter in der Aufnahme auf genommen ist, wobei der Lüfter bündig mit wenigstens einer Seite des Gerätegehäuses abschließt und/oder zumindest ab schnittsweise gegenüber einer Seitenwandung des Gerätegehäuses zurückversetzt angeordnet ist. So kann der Lüfter kompakt in das Gerätegehäuse integriert bzw. an dem Gerätegehäuse ange ordnet werden. Eine weitere Ausgestaltung des elektronischen Gerätes zeichnet sich dadurch aus, dass das Gerätegehäuse zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung an einer Tragschiene eines

Schaltschranks eingerichtet ist. So kann das Gerätegehäuse z.B. eine Aufnahme zum Befestigen an einer Hutschiene haben und/oder bewegliche oder starre Klemmelemente bzw. Rastele mente zum Befestigen an einer Hutschiene haben.

Es kann daher vorgesehen sein, dass das elektronische Gerät form- und/oder kraftschlüssig innerhalb eines Schaltschranks montiert bzw. gehalten ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des elektronischen Geräts ist vorgesehen, dass das Gerätegehäuse wenigstens eine Öffnung zum Luftaustausch zwischen einem Gehäuseinneren und einer Um gebung hat, wobei der Lüfter der Öffnung zugeordnet ist, ins besondere zugewandt ist, um einen Luftvolumenstrom zwischen dem Gehäuseinneren und der Umgebung zu erzeugen.

Im Lüfterbetrieb ist daher insbesondere vorgesehen, dass die Verbraucher innerhalb des Gerätegehäuses mittels eines von dem Lüfter erzeugten Luftstroms gekühlt werden, der das Gehäusein nere durchströmt.

Der Lüfter kann dazu eingerichtet sein, Luft über die Öffnung in das Gerätegehäuse einzublasen oder aus dem Gerätegehäuse zu saugen .

Das Gerätegehäuse kann zwei oder mehr Öffnungen aufweisen.

Eine Öffnung des Gerätegehäuses kann schlitzförmig sein. Es können eine Mehrzahl schlitzförmiger Geräteöffnungen an dem Gehäuse vorgesehen sein. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbei spiele darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Teilschnitt eines elektronischen Geräts in ei ner perspektivischen Ansicht von oben;

Fig. 2 das elektronische Gerät aus Fig. 1 mit einem Steck verbinder und montierten Lüfter;

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen elekt ronischen Geräts 2, dass ein Gerätegehäuse 4 hat, in dem meh rere Verbraucher 6, 8, 10 aufgenommen sind. Das Gerätegehäuse 4 hat einen Spannungsversorgungssteckplatz 12, der zur Auf nahme eines erfindungsgemäßen Steckverbinders eingerichtet ist .

Fig. 2 zeigt das elektronische Gerät 2 aus Fig. 1, wobei ein erfindungsgemäßer Steckverbinder 14 in dem Spannungsversor gungssteckplatz 12 aufgenommen ist. Der Steckverbinder 14 hat ein Steckverbindergehäuse 16. Das Steckverbindergehäuse 16 hat einen Eingang 18 zum Anschluss einer Versorgungsspannung, wo bei ein Netzteil an dem Eingang 18 angeschlossen werden kann.

Das Steckverbindergehäuse 16 hat einen Ausgang 20 zum Weiter leiten der Versorgungsspannung an die Verbraucher 6, 8, 10 des elektronischen Gerätes 2. Es versteht sich, dass der Ausgang 20 gemäß alternativer Ausgestaltungen der Erfindung auf einer Unterseite oder Rückseite des Steckverbindergehäuses 16 ange ordnet sein kann.

Das Steckverbindergehäuse 16 hat eine Aufnahme 22, in die ein Lüfter 24 eingesetzt ist. Der Lüfter 24 ist vorliegend lösbar in der Aufnahme 22 gehalten. Der Steckverbinder 14 ist unabhängig von einem in der Aufnahme 22 montierten Lüfter 24 zur unterbrechungsfreien Spannungsver sorgung des elektronischen Gerätes 2 bzw. der Verbraucher 6,

8, 10 eingerichtet.

Der Steckverbinder 14 hat einen Lüfteranschluss 26 zur Span nungsversorgung des Lüfters 24, wobei eine Spannungsversorgung des Lüfters 24 innerhalb des Steckverbindergehäuses 16 von der Versorgungsspannung des elektronischen Geräts 2 bzw. der Ver braucher 6, 8, 10 abgezweigt ist.

Der Steckverbinder 14 hat eine Diagnoseschaltung (nicht darge stellt) , die dazu eingerichtet ist, eine Leistungsaufnahme des Lüfters 24 zu überwachen.

Weiter hat der Steckverbinder 14 eine Diagnose- und/oder Sta tusanzeige 28, die durch Lichtzeichen einen Betriebszustand und/oder einen Wartungsbedarf anzeigt, wobei die Diagnose- und/oder Statusanzeige 28 LED-Leuchtmittel 30, 32 aufweist, die mehrfarbig sind.

Die Diagnoseschaltung ist mit dem elektronischen Gerät 2 bzw. einem Verbraucher 6, 8, 10 verbindbar.

Der Lüfter 24 ist gegenüber Seitenwänden 34, 36 des Gerätege häuses zurückversetzt angeordnet.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren er findungsgemäßen elektronischen Geräts 34, dass ein Gerätege häuse 36 hat, in dem mehrere Verbraucher aufgenommen sind. Das Gerätegehäuse 34 hat einen Spannungsversorgungssteckplatz 38, der zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen Steckverbinders 40 eingerichtet ist. Fig. 4 zeigt das elektronische Gerät 34 aus Fig. 1, wobei der erfindungsgemäße Steckverbinder 40 in dem Spannungsversor gungssteckplatz 38 aufgenommen ist. Der Steckverbinder 40 hat ein Steckverbindergehäuse 42.

Das Steckverbindergehäuse 42 hat eine Aufnahme 44, in die ein Lüfter 46 eingesetzt ist. Der Lüfter 46 ist vorliegend lösbar in der Aufnahme 44 gehalten.

Der Steckverbinder 40 ist unabhängig von einem in der Aufnahme 44 montierten Lüfter 46 zur unterbrechungsfreien Spannungsver sorgung des elektronischen Gerätes 34 bzw. der Verbraucher eingerichtet .

Das Gerätegehäuse 36 ist zur form- und kraftschlüssigen Befes tigung an einer Tragschiene 48 eines Schaltschranks eingerich tet (Fig. 4) . Hierzu sind Rastelemente 50 vorgesehen.

Das Gerätegehäuse 36 hat Öffnungen 54 zum Luftaustausch zwi schen einem Gehäuseinneren und einer Umgebung U. Der Lüfter 46 erzeugt einen Luftvolumenstrom zwischen dem Gehäuseinneren und der Umgebung U. Das Steckverbindergehäuse 42 hat ebenfalls Öffnungen 56 zum Luftaustausch, so dass ein Luftvolumenstrom durch das den Lüfter 46 umgebende Steckverbindergehäuse 42 hin zum Gerätegehäuseinneren oder aus dem Gerätegehäuseinneren ge fördert werden kann, um eine Kühlung der Verbraucher zu bewir ken .

Der Spannungsversorgungssteckplatz 38 hat sechs Ausnehmungen, die in die Vorsprünge 52 des Steckverbindergehäuses 42 im fer tig montierten Zustand eingreifen. Die Vorsprünge 52 können im Bereich der Ausnehmungen mechanisch verrastet sein. Zwischen den Vorsprüngen 52 und dem Gerätegehäuse 36 können im Bereich der Ausnehmungen elektrische Kontaktierungen gebildet sein, um den Verbraucher und/oder den Lüfter mit einer Betriebsspannung zu versorgen.

BezugsZeichen

2, 34 elektronisches Gerät

4, 36 Gerätegehäuse

6 Verbraucher

8 Verbraucher

10 Verbraucher

12, 38 Spannungsversorgungssteckplatz 14, 40 Steckverbinder

16, 42 Steckverbindergehäuse

18 Eingang

20 Ausgang

22, 44 Aufnahme

24, 46 Lüfter

26 LüfteranSchluss

28 Diagnose-und/oder Statusanzeige 30 LED-Leuchtmittel

32 LED-Leuchtmittel

48 Tragschiene

50 Rastelement

52 Vorsprünge

54 Öffnung

56 Öffnung

U Umgebung