本發(fā)明涉及一種用于電子模塊的模塊接口。

背景技術(shù)：

以下討論類型的電子模塊通?？梢詷?gòu)成用于安全和自動化技術(shù)的裝置；所述裝置尤其可設(shè)計為安全開關(guān)。

這種電子模塊可集合到模塊布置結(jié)構(gòu)中；所述模塊布置結(jié)構(gòu)然后可形成安全系統(tǒng)、例如鎖合安全系統(tǒng)。該類型的一種系統(tǒng)例如為Euchner公司的MGB安全系統(tǒng)。該安全系統(tǒng)確保了可動的、分離的保護設(shè)備(尤其是保護門)可靠地保持關(guān)閉，并且由此使得出入口對于在安全方面關(guān)鍵性的被圍起的危險區(qū)域而言是安全的。

該鎖合安全系統(tǒng)包括布置在把手模塊上的鎖合模塊。這些模塊用于使保護門可靠地保持關(guān)閉。把手模塊的門把手可通過彈簧力保持在關(guān)閉位置并且可通過磁力解鎖。替代地，所述門把手可通過磁力保持在關(guān)閉位置并且可通過彈簧力解鎖。

此外，鎖合安全系統(tǒng)還具有呈功能模塊形式的控制模塊和總線模塊，所述功能模塊可連接至所述鎖合模塊。所述控制模塊具有帶有多個按鈕和旋鈕的控制單元。所述總線模塊用于將鎖合安全系統(tǒng)連接至外部總線系統(tǒng)。

各個模塊通過連接模塊、比如插頭和插口連接；延伸進入各個模塊的扁平帶狀線纜從所述連接模塊伸出。

這種安全系統(tǒng)的主要缺點在于它們的配置無法改變或僅僅能在有限的程度上改變，這尤其是因為接口呈緊密預(yù)定好的連接模塊的形式。對于不同應(yīng)用或使用環(huán)境適配也僅僅局限于有限的程度上。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所基于的問題是提供一種具有下述特征的用于電子模塊的模塊接口：所述模塊接口針對不同形式的電子模塊具有高水平的靈活性和可變的使用可能性。

權(quán)利要求1的要素能夠解決該問題。本發(fā)明有利的實施例以及有用的設(shè)計改進描述在從屬權(quán)利要求中。

本發(fā)明涉及一種模塊接口，該模塊接口具有設(shè)置在電子模塊上的、具有多個接觸元件的裝置側(cè)插接式連接器，所述接觸元件設(shè)計成能夠與多種具有不同數(shù)量的接觸元件的對應(yīng)插接式連接器形成插接式連接。

本發(fā)明的基本思想在于為電子模塊配備一種組合插接式連接器以實現(xiàn)：使具有不同數(shù)量的接觸元件并且由此具有不同連接圖案的接觸元件的對應(yīng)插接式連接器能連接至該組合插接式連接器。

由此，根據(jù)本發(fā)明的模塊接口在硬件上沒有局限于預(yù)定的特定類型。而是，能選擇不同的插接式連接器模式來連接至電子模塊的組合插接式連接器。

由于模塊接口的這種可變性，電子模塊的使用可能性也由此得以擴展。尤其是，所述電子模塊能在不同的模塊布置結(jié)構(gòu)中使用，而不需要為此必須對電子模塊或模塊接口作出硬件改變?？勺兊陌踩到y(tǒng)、例如鎖合安全系統(tǒng)尤其可以利用根據(jù)本發(fā)明的模塊接口來實現(xiàn)。

依照本發(fā)明的一重要方面，通過將不同的對應(yīng)插接式連接器連接至所述裝置側(cè)插接式連接器，可以改變所述模塊接口的和/或所述電子模塊的功能。

由此，僅通過選擇與電子模塊的插接式連接器相連接的對應(yīng)插接式連接器，就可以適配模塊接口的和/或電子模塊的功能。這實現(xiàn)了能夠由操作人員快速且容易地執(zhí)行的尤為人性化的適配可能性。

原則上，所述裝置側(cè)組合插接式連接器可設(shè)計成插頭的形式。

當(dāng)所述裝置側(cè)插接式連接器為插口時是特別有利的。所述對應(yīng)插接式連接器設(shè)計為插頭。

依照本發(fā)明的一有利實施例，不同的對應(yīng)插接式連接器的接觸元件與所述裝置側(cè)插接式連接器的不同的接觸元件接觸。

在這種情況下，組合插接式連接器具有觸孔，所述觸孔的物理布置和數(shù)量選擇成使得能與作為對應(yīng)插接式連接器的不同插頭的觸針產(chǎn)生接觸。由于組合插接式連接器的接觸元件的區(qū)域所具有的物理分離性，因此在硬件上已經(jīng)形成對不同的對應(yīng)插接式連接器的明確配屬。

當(dāng)所述裝置側(cè)插接式連接器設(shè)計能夠成連接五針式和八針式對應(yīng)插接式連接器時，提供這種有利示例。所述裝置側(cè)插接式連接器具有五個接觸元件以連接五針式對應(yīng)插接式連接器并且還具有另外的八個接觸元件以連接八針式對應(yīng)插接式連接器。

在該實施例中，五針式插接式連接器可以構(gòu)成用于總線系統(tǒng)的連接部件，即總線數(shù)據(jù)的串行傳遞通過該連接器的接觸元件進行。相反地，八針式插接式連接器構(gòu)成了并聯(lián)接線，實現(xiàn)了分別通過模塊接口的彼此連接的不同接觸元件以目標(biāo)方式傳遞特定信號。因而，根據(jù)是五針式還是八針式對應(yīng)插接式連接器連接至所述組合插接式連接器，通過模塊接口的數(shù)據(jù)傳輸?shù)念愋桶l(fā)生變化。

依照本發(fā)明的一有利設(shè)計形式，所述裝置側(cè)插接式連接器構(gòu)成能與所述電子模塊連接的連接模塊。

所述電子模塊可尤其構(gòu)成安全開關(guān)或通常地構(gòu)成安全系統(tǒng)的構(gòu)件。例如，所述電子模塊可為鎖合安全系統(tǒng)的構(gòu)件。

所述連接模塊能夠與所述電子模塊的電路板有利地接觸。

原則上，所述連接模塊在過程中可硬接線至所述電子模塊。

當(dāng)所述連接模塊構(gòu)成電子模塊中的可更換的單元時是特別有利的。

例如，這可以通過插接式連接觸點、如彈簧觸點來實現(xiàn)。

依照第一變型，所述對應(yīng)插接式連接器或每個對應(yīng)插接式連接器構(gòu)成能與電子模塊接觸的連接模塊。

不同的電子模塊因此能通過所述模塊接口的插接式連接器直接連接。

依照第二變型，所述對應(yīng)插接式連接器或每個對應(yīng)插接式連接器是用于連接線纜的連接模塊的構(gòu)件。

電子模塊、特別是安全系統(tǒng)(比如鎖合安全系統(tǒng))的電子模塊能通過線纜連接部與這種類型的連接模塊連接。通常而言，例如較為簡單的附屬部件(比如按鍵開關(guān))或者操作狀態(tài)指示器(比如所謂的燈柱)也由此能夠集成到與根據(jù)本發(fā)明的模塊接口一同工作的模塊布置結(jié)構(gòu)中。

在該實施例中，除了能與電子模塊的組合插接式連接器連接的對應(yīng)插接式連接器外，所述連接模塊還具有形式為線纜插頭或線纜插口的線纜連接部。

通常而言，線纜連接部的線纜插頭或線纜插口的接觸元件的數(shù)量與所述對應(yīng)插接式連接器的接觸元件的數(shù)量相對應(yīng)。

依照第一變型，一方面所述線纜連接部的線纜插頭或線纜插口的接觸元件和另一方面所述對應(yīng)插接式連接器的接觸元件具有相同的連接圖案。所述線纜連接部的線纜插頭或線纜插口的每個接觸元件直接連接至所述對應(yīng)插接式連接器的接觸元件的引線。

依照第二變型，一方面所述線纜連接部的線纜插頭或線纜插口的接觸元件和另一方面所述對應(yīng)插接式連接器的接觸元件具有不同的連接圖案。在所述連接模塊中設(shè)置有轉(zhuǎn)換單元，所述線纜連接部的線纜插頭或線纜插口的連接圖案通過所述轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成所述對應(yīng)插接式連接器的連接圖案。

所述轉(zhuǎn)換單元有利地具有板。

因此，可以以構(gòu)造方面非常小的努力來實現(xiàn)線纜連接部對直接連接至組合插接式連接器的對應(yīng)插接式連接器的連接圖案的適配。

附圖說明

下文將借助于附圖來解釋本發(fā)明。附圖為：

圖1：根據(jù)本發(fā)明的模塊布置結(jié)構(gòu)的示例的第一變型。

圖2：根據(jù)圖1的模塊布置結(jié)構(gòu)的第二變型。

圖3：根據(jù)圖1的模塊布置結(jié)構(gòu)的第三變型。

圖4：根據(jù)圖1的模塊布置結(jié)構(gòu)的各連接模塊的電連接的示意圖。

圖5：根據(jù)圖2的模塊布置結(jié)構(gòu)的各個連接模塊的電連接的示意圖。

圖6：根據(jù)本發(fā)明的模塊接口的位于電路板上的組合插接式連接器的示意圖。

圖7：根據(jù)圖6的布置的第二視圖。

圖8：將第一線纜連接模塊配屬給圖6和7的組合插接式連接器的第一視角的視圖。

圖9：將第一線纜連接模塊配屬給圖6和7的組合插接式連接器的第二視角的視圖。

圖10：圖8和9中被連接至組合插接式連接器的線纜連接模塊的圖示。

圖11：第二線纜連接模塊前側(cè)的平面視圖。

圖12：第二線纜連接模塊后側(cè)的平面視圖。

圖13：連接至組合插接式連接器的第二線纜連接模塊的圖示。

圖14：第二線纜連接模塊的轉(zhuǎn)換單元的第一視角的圖示。

圖15：第二線纜連接模塊的轉(zhuǎn)換單元的第二視角的圖示。

具體實施方式

圖1和圖3示出了模塊布置結(jié)構(gòu)1的三種變型，其中，這三種變型為根據(jù)本發(fā)明的模塊接口的應(yīng)用示例。模塊布置結(jié)構(gòu)1在此構(gòu)成一種安全系統(tǒng)、具體是一種鎖合安全系統(tǒng)，所述安全系統(tǒng)具有作為基礎(chǔ)模塊的鎖合模塊2。在圖1的布置結(jié)構(gòu)中，右手把手模塊3布置在鎖合模塊2的右手側(cè)上。在圖2的布置結(jié)構(gòu)中，左手把手模塊3'布置在同樣的鎖合模塊2的左手側(cè)上。在兩種情況下，把手模塊3、3'都具有門把手4。

鎖合模塊2和把手模塊3、3'形成確保保護門等保持關(guān)閉的功能單元。門把手4原則上能利用彈簧力保持在關(guān)閉位置并能夠通過磁力解鎖。在此，門把手4通過磁力保持在關(guān)閉位置并通過彈簧力解鎖，所述磁力由布置在鎖合模塊2中的磁體產(chǎn)生。

此外，圖1至圖3的模塊布置結(jié)構(gòu)1還具有作為第一功能模塊的控制模塊5和作為第二功能模塊的總線模塊6。所述控制模塊5構(gòu)成控制單元并且具有多個作為控制元件的按鈕7。鎖合模塊2本身具有緊急停止按鈕8和用于操作所述安全系統(tǒng)的其它按鈕9a、9b?？偩€模塊6用于將安全系統(tǒng)連接至外部總線系統(tǒng)。

圖1至圖3的模塊布置結(jié)構(gòu)1通常也能擴展至如下效果：所述模塊布置結(jié)構(gòu)1可具有多個帶有把手模塊3、3'或帶有更多的功能模塊、比如更多的總線模塊6或更多的控制模塊5的鎖合模塊2、。

基礎(chǔ)模塊與功能模塊之間的電連接通過連接模塊10、11實現(xiàn)。

這種類型的連接模塊10、11用來于位于殼體2a、5a、6a上的凹部12中組裝至所述基礎(chǔ)模塊或功能模塊。當(dāng)使用連接模塊10、11時，所述連接模塊10、11與基礎(chǔ)模塊中或功能模塊中未示出的電路板形成電接觸。數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的總線線路在所述電路板中布設(shè)，所述數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)形成安全系統(tǒng)的內(nèi)部總線系統(tǒng)并獨立于外部總線系統(tǒng)地操作。所述數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)可尤其設(shè)計成CAN總線的形式。每個連接模塊10、11具有與電路板形成接觸的接觸接口。

連接模塊10、11形成模塊系統(tǒng)。模塊布置結(jié)構(gòu)1的多個模塊可通過連接模塊10、11直接連接(圖1和圖2)或通過線纜13、14(圖3)連接。

當(dāng)安全系統(tǒng)的模塊被固定至圖3中所示的型材軌道15時是有利的。

作為模塊布置結(jié)構(gòu)1的基礎(chǔ)模塊的鎖合模塊2在相反兩側(cè)上具有兩個連接模塊10、11，在鎖合模塊2旋轉(zhuǎn)180°的情況下，所述連接模塊10、11的電連接是旋轉(zhuǎn)不變的。這意味著鎖合模塊2在第一旋轉(zhuǎn)位置(圖1中所示)和相對于第一旋轉(zhuǎn)位置旋轉(zhuǎn)180°的第二旋轉(zhuǎn)位置(圖2中示出)這兩個位置處形成對于控制模塊5和總線模塊6完全相同的連接接口，并且由此所述鎖合模塊能在這兩個旋轉(zhuǎn)位置處以相同的方式連接至控制模塊5和總線模塊6而無需附加總線電路。這繼而意味著同一個鎖合模塊2既能用于連接右手把手模塊3(圖1)又能用于連接左手把手模塊3'(圖2)。在第一種情況下(圖1)，鎖合模塊2的接收部16在右手側(cè)上敞開以容納所述右手把手模塊3。在第二種情況下(圖2)，所述接收部16在左手側(cè)上敞開以容納所述左手把手模塊3'。

鎖合模塊2的連接模塊10、11的電連接的旋轉(zhuǎn)不變性利用圖4和圖5所示的連接布置結(jié)構(gòu)而獲得。

圖4和圖5示意性地示出了鎖合模塊2，該鎖合模塊2帶有作為連接模塊10、11的兩個插頭模塊10a、10b；該鎖合模塊2還帶有控制模塊5和總線模塊6，控制模塊5和總線模塊6均帶有作為連接模塊10、11的插口模塊11a、11b。替代地，鎖合模塊2也可配備有兩個插口11a、11b。插頭模塊10a、10b此時會對應(yīng)地設(shè)置在控制模塊5和總線模塊6中。

圖4和圖5的布置結(jié)構(gòu)的每個插口模塊11a、11b以及每個插頭模塊10a、10b均具有外部連接接觸部A、B、C、D、E(均以I指代)，所述外部連接接觸部分別配屬給相對配置的連接模塊10、11的相應(yīng)的連接接觸部A、B、C、D、E。此外，圖4和圖5的布置結(jié)構(gòu)的每個插口模塊11a、11b以及每個插頭模塊10a、10b均具有內(nèi)部連接接觸部A、B、C、D、E(均以II指代)，所述內(nèi)部連接接觸部根據(jù)情況分別連接至鎖合模塊2、控制模塊5、或總線模塊6的內(nèi)部電路板18。

對于集成到控制模塊5或總線模塊6中的插口模塊11a、11b，內(nèi)部連接接觸部II和外部連接接觸部I相應(yīng)地通過分別沿直線延伸的線路連接，從而內(nèi)部連接接觸部II的布置A、B、C、D、E與外部連接接觸部I的布置A、B、C、D、E相對應(yīng)。

然而，對于位于鎖合模塊2中的插頭模塊10a、10b，內(nèi)部連接接觸部II通過交叉線路與外部連接接觸部I連接，從而內(nèi)部連接接觸部II(A、B、C、D、E)的排列相對于外部連接接觸部(E、D、C、B、A)的排列是顛倒的。此外，插頭模塊10a、10b的內(nèi)部連接接觸部II通過交叉線路連接；插頭模塊10b的連接接觸部II(A、B、C、D、E)的排列相對于插頭模塊10a的連接接觸部II(E、D、C、B、A)的排列是顛倒的。

因為插頭模塊10a、10b的連接接觸部I、II的這種接線方式，因此它們的連接對于旋轉(zhuǎn)180°是旋轉(zhuǎn)不變的，如圖4和圖5的比較所示。對于圖4的布置結(jié)構(gòu)，鎖合模塊2處于第一旋轉(zhuǎn)位置，在所述第一旋轉(zhuǎn)位置中，用于連接右手把手模塊13的接收部16位于右手側(cè)上。對于圖5的布置結(jié)構(gòu)，鎖合模塊2處于相對于第一旋轉(zhuǎn)位置旋轉(zhuǎn)180°的第二旋轉(zhuǎn)位置，在所述第二旋轉(zhuǎn)位置中，用于連接左手把手模塊3'的接收部16位于左手側(cè)上。在兩種布置結(jié)構(gòu)中，插頭模塊10a、10b與控制模塊5或總線模塊6的插口模塊11a、11b之間具有完全相同的連接。

圖7至圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件的實施例。

圖6和圖7示出了組合插接式連接器17，即作為根據(jù)本發(fā)明的模塊接口的構(gòu)件的裝置側(cè)插接式連接器。組合插接式連接器17形成集成到一電子模塊中的連接模塊10、11；這種類型的電子模塊例如可以是根據(jù)圖1至圖5所示的示例的鎖合模塊2、控制模塊5或總線模塊6。如圖6和圖7所示，通過將所述組合插接式連接器17連接至電路板18來實現(xiàn)向電子模塊的集成。

組合插接式連接器17的正面具有多個呈觸孔19形式的接觸元件。將組合插接式連接器17連接至電路板18的接觸部的引線20在組合插接式連接器17的背面處伸出。在此，各引線20被相應(yīng)地分別配屬給組合插接式連接器17的一個觸孔19。由于具有觸孔19的正面垂直于電路板18的平面地布置，因此在組合插接式連接器17處伸出的引線20在它們導(dǎo)至電路板18之前方向改變90°。

孔的數(shù)量(即組合插接式連接器17的觸孔19的數(shù)量)及其布置方式(即觸孔19的連接圖案)依照本發(fā)明可以以如下方式設(shè)計：使得具有各種數(shù)量的接觸部以及各種連接圖案的不同的對應(yīng)插接式連接器能連接至組合插接式連接器17的觸孔19。

圖8和圖15示出了這種裝置側(cè)插接式連接器的各種示例。

圖8和圖9示出了作為第一線纜連接模塊21a的構(gòu)件的第一對應(yīng)插接式連接器。該對應(yīng)插接式連接器設(shè)計成五針插頭的形式，即插頭22a具有五個觸針23a。通過將插頭22a推壓到組合插接式連接器17中，插頭22a的五個觸針23a能插入到該組合插接式連接器17的五個中央觸孔19中；由此形成根據(jù)本發(fā)明的模塊接口。圖10示出了以這方式與組合插接式連接器17接觸的線纜連接模塊21a。

除了用于連接至組合插接式連接器17的插頭22a以外，線纜連接模塊21a還具有用于連接線纜14的線纜連接部。在這種情況下，線纜連接部設(shè)計成M12連接的形式。線纜連接部在此設(shè)計成組合插接式連接器17的形式。與線纜連接模塊21a的插頭22a類似，組合插接式連接器17設(shè)計成具有五個觸點；組合插接式連接器17的五個觸針25具有相同的連接圖案，即具有與插頭22a的觸針23a相同的布置結(jié)構(gòu)。在該情況下，組合插接式連接器17的觸針25各自通過引線26直接連接至插頭22a的觸針23a。

除圖8至圖10的線纜連接模塊21a的插頭22a外，圖11至圖15的線纜連接模塊21b的插頭22b也能連接至圖6和圖7的組合插接式連接器17。線纜連接模塊21b的插頭22b設(shè)計有八個觸點，即具有八個觸針23b。所述八個觸針23b被分成分別具有四個觸針的兩組，這兩組布置成關(guān)于插頭22b的中央軸線鏡像對稱。當(dāng)插頭22b插入到組合插接式連接器17中時，所述八個觸針23b對應(yīng)地插入到組合插接式連接器17的外部觸孔19中。

當(dāng)一方面使插頭22b與組合插接式連接器17接觸并且使插頭22a與組合插接式連接器17接觸時，組合插接式連接器17布置的互補式觸孔19藉此被使用，即組合插接式連接器17的每個觸孔19僅被一個插頭22a或22b使用。因此實現(xiàn)了組合插接式連接器17的觸孔19相對于僅僅一個插頭22a、22b的觸針23b的基于硬件的、獨特配屬。

因此，組合插接式連接器17的接觸元件的數(shù)量對應(yīng)于待連接的不同插頭變型體的接觸元件的總和。由于八觸點式和五觸點式的插頭變型體能連接至組合插接式連接器17，所以組合插接式連接器17具有十三個接觸元件。

線纜連接模塊21b除了插頭22b外還具有線纜連接部，所述線纜連接部在當(dāng)前情況下設(shè)計為線纜插口27。其形成對于線纜14的標(biāo)準(zhǔn)M12連接。該線纜插口27具有八個觸孔19。如同線纜連接模塊21b的插頭22b那樣，線纜插口27因此構(gòu)成了八觸點式連接元件30。但是如圖11和圖12的比較示出，線纜插口27與插頭22b的連接圖案(即它們的接觸元件的幾何布置)是不同的。

形式為支承在保持件28上的板29形式的轉(zhuǎn)換單元被提供以用于連接圖案的轉(zhuǎn)換。如圖13所示，這些元件布置在線纜連接模塊21b的內(nèi)部。用于形成線纜插口27的觸孔19的連接元件30直接布置在板29上。由于該轉(zhuǎn)換，一方面，使得具有插頭22b的線纜連接模塊21b能直接插入到組合插接式連接器17中，這是因為插頭22b的觸針23b的連接圖案與組合插接式連接器17的觸孔19的連接圖案相匹配。另一方面，線纜14能直接插入到線纜插口27中，這是因為這兩種連接圖案也相互匹配。

附圖標(biāo)記列表

(1) 模塊布置結(jié)構(gòu)

(2) 鎖合模塊

(2a) 殼體

(3) 右手把手模塊

(3') 左手把手模塊

(4) 門把手

(5) 控制模塊

(5a) 殼體

(6) 總線模塊

(6a) 殼體

(7) 按鈕

(8) 緊急停止按鈕

(9a，b) 按鈕

(10) 連接模塊

(10a，b) 插頭模塊

(11) 連接模塊

(11a，b) 插口模塊

(12) 凹部

(13) 線纜

(14) 線纜

(15) 型材軌道

(16) 接收部

(17) 組合插接式連接器

(18) 電路板

(19) 觸孔

(20) 引線

(21a) 線纜連接模塊

(21b) 線纜連接模塊

(22a) 插頭

(22b) 插頭

(23a) 觸針

(23b) 觸針

(24) 線纜插頭

(25) 觸針

(26) 引線

(27) 線纜插口

(28) 保持件

(29) 板

(30) 連接元件