| (19) |
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(11) |
EP 2 681 806 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.10.2015 Patentblatt 2015/43 |
| (22) |
Anmeldetag: 25.01.2012 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2012/051161 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2012/116860 (07.09.2012 Gazette 2012/36) |
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| (54) |
TANDEM MULTI FORK EINPRESSPIN
TANDEM MULTIFORK PUSH-IN PIN
BROCHE À INSERTION À MULTIPLES FOURCHES EN TANDEM
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
03.03.2011 DE 102011005073
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.01.2014 Patentblatt 2014/02 |
| (73) |
Patentinhaber: Würth Elektronik ICS GmbH & Co. KG |
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74676 Niedernhall (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- WITTIG, Klaus
74613 Öhringen (DE)
- KALLEE, Werner
74177 Bad Friedrichshall (DE)
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| (74) |
Vertreter: Dilg, Haeusler, Schindelmann
Patentanwaltsgesellschaft mbH |
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Leonrodstrasse 58 80636 München 80636 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 10 325 134 US-A1- 2006 292 934
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US-A- 5 669 792 US-A1- 2008 146 088
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckervorrichtung zum elektrischen Verbinden
eines Leiters mit einer Leiterplatte. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine
Verbindungsanordnung mit der Steckervorrichtung und der Leiterplatte. Darüber hinaus
stellt die Erfindung ein Steckerhalbzeug bereit. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung
ein Verfahren zum elektrischen Verbinden eines Leiters mit einer Leiterplatte. Darüber
hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug und eine Verwendung.
[0002] Es ist eine Anordnung zum elektrischen und mechanischen Verbinden von Steckelementen
über einen Sockel mit einer Leiterplatte bekannt, die für hohe elektrische und mechanische
Anforderungen ausgelegt ist.
[0003] Aus der Druckschrift
DE 103 25 134 A1 ist ein Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte oder dergleichen
bekannt. Der Einpresskontakt weist ein Anschlussende zur Ausbildung eines Steckkontakts
und einen mehrteiligen Kontaktfuß zur Ausbildung einer Federverbindung mit der Leiterplatte
oder dergleichen auf. Die Lage des Einpresskontakts und der Leiterplatte wird kraftschlüssig
durch eine Federwirkung gesichert.
[0004] Aus der Druckschrift
US 2006/0292934 A1 ist ein modulares Anschlusssystem zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Vorrichtung
mit einem Substrat bekannt, das einen Anschlusskopf enthält. Ein Kontakt des Anschlusskopfes
weist einen Pin auf. Ein Empfangsanschluss, welcher auf dem Substrat montiert ist,
ist eingerichtet, um den Anschlusskopf aufzunehmen und damit eine elektrische Verbindung
zwischen dem Anschlusskopf und dem Substrat herzustellen. Aus der Druckschrift
US 5 669 792 A ist ein elektrischer Anschluss bekannt, der einen elektrischen Kontakt in einem Gehäuse
aufweist. Der Kontakt enthält einen Draht-Anschluss Abschnitt, welcher den Kontakt
mit einem Draht verbindet, und einen Lötzinken Kontaktabschnitt, der sich durch eine
Öffnung aus dem Gehäuse heraus erstreckt. Der Lötzinken Kontaktabschnitt kann in eine
Leiterplatte eingeführt werden, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Draht
und der Leiterplatte herzustellen.
[0005] Aus der Druckschrift
US 2008/0146088 A1 ist eine elektrische Anschlussvorrichtung bekannt, welche aus einem Streifen aus
einem elektrisch leitenden Material besteht. Der Streifen ist so gefaltet, dass eine
Öffnung in einem zentralen Teil der Anschlussvorrichtung bereitgestellt ist, in welche
ein männlicher Anschlussstecker eingeführt werden kann. Auf der entgegengesetzten
Seite sind zwei Anschlussabschnitte vorhanden, welche in eine Leiterplatte eingeführt
werden können, um eine elektrische Verbindung zwischen dem männlichen Anschlussstecker
und der Leiterplatte herzustellen.
[0006] Es sind aus der
WO 2010/063459 derselben Anmelderin auch Verbindungsanordnungen für Leiterplatten bekannt, die ein
direktes Aufstecken eines Steckteils auf eine Leiterplatte ohne an der Leiterplatte
befestigte Buchse ermöglicht.
[0007] Obwohl eine solche eine Verbindungsanordnung viele Vorteile aufweist, kann diese
im Umgang mit sehr hohen Strömen weiter verbesserungswürdig sein.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch für sehr hohe Ströme geeignete
Steckverbindung einer Leiterplatte mit einer Steckervorrichtung zu erreichen.
[0009] Die Aufgabe wird durch die Gegenstände gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
[0010] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Steckervorrichtung zum elektrischen
Verbinden eines Leiters mit einer (insbesondere buchsenfreien) Leiterplatte mittels
direkten Einsteckens der Steckervorrichtung in ein erstes Kontaktloch und in ein zweites
Kontaktloch der Leiterplatte geschaffen. Die Steckervorrichtung weist einen Befestigungsbereich
zum Befestigen des Leiters an der Steckervorrichtung, einen Übertragungsbereich zum
Übertragen eines Stromes von dem Leiter auf die Leiterplatte, (mindestens) vier erste
Einsteckelemente, die gemeinsam in das erste Kontaktloch einführbar sind, und (mindestens)
vier zweite Einsteckelemente auf, die gemeinsam in das zweite Kontaktloch einführbar
sind. Jedes der Einsteckelemente erstreckt sich von einem gemeinsamen Grundkörper
der Steckervorrichtung und verläuft getrennt von den anderen Einsteckelementen. Der
Grundkörper ist mit den Einsteckelementen aus einer (einstückigen oder mehrstückigen
bzw. einstoffigen bzw. mehrstoffigen) plastisch biegbaren elektrisch leitfähigen (zum
Beispiel planen oder ebenen) Platte gebildet, die so gebogen ist, dass zwei der ersten
Einsteckelemente zwei anderen der ersten Einsteckelemente zum Einstecken in das erste
Kontaktloch zumindest teilweise deckungsgleich (das heißt nur teilweise überlappend
oder vollständig deckungsgleich, insbesondere einander berührend) gegenüberliegen
und dass zwei der zweiten Einsteckelemente zwei anderen der zweiten Einsteckelemente
zum Einstecken in das zweite Kontaktloch zumindest teilweise deckungsgleich (das heißt
nur teilweise überlappend oder vollständig deckungsgleich, insbesondere einander berührend)
gegenüberliegen.
[0011] Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein Steckerhalbzeug aus einer verbiegbaren
Platte (wobei die Platte einstückig oder mehrstückig bzw. einstoffig bzw. mehrstoffig
sein kann) zur Herstellung einer Steckervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen
bereitgestellt, wobei das Steckerhalbzeug entlang zumindest einer Biegelinie, insbesondere
entlang zumindest zwei Biegelinien, verbiegbar ist, so dass mittels Biegens des Steckerhalbzeugs
die Steckervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen herstellbar ist.
[0012] Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Verbindungsanordnung
bereitgestellt, die eine Steckervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen und
eine Leiterplatte mit dem ersten Kontaktloch und mit dem zweiten Kontaktloch aufweist,
wobei die Steckervorrichtung mittels einer Steckverbindung, insbesondere ausschließlich
mittels einer Steckverbindung, mit der Leiterplatte verbunden ist.
[0013] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum elektrischen Verbinden eines Leiters mit einer Leiterplatte mittels direkten Einsteckens
einer Steckervorrichtung in ein erstes Kontaktloch und in ein zweites Kontaktloch
der Leiterplatte bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird eine elektrisch leitfähige
Platte der Steckervorrichtung derart gebogen, dass zwei von vier ersten Einsteckelementen
der Steckervorrichtung zwei anderen der ersten Einsteckelemente zum Einstecken in
das erste Kontaktloch zumindest teilweise deckungsgleich gegenüberliegen und dass
zwei von vier zweiten Einsteckelementen der Steckervorrichtung zwei anderen der zweiten
Einsteckelemente zum Einstecken in das zweite Kontaktloch zumindest teilweise deckungsgleich
gegenüberliegen. Ferner erfolgt ein Befestigen des Leiters an einem Befestigungsbereich
der Steckervorrichtung, und ein gemeinsames Einführen der vier ersten Einsteckelemente
der Steckervorrichtung in das erste Kontaktloch und der vier zweiten Einsteckelemente
der Steckervorrichtung in das zweite Kontaktloch zum Ausbilden einer Steckverbindung
der Steckervorrichtung mit der Leiterplatte. Ferner wird bei dem Verfahren ein Strom
von dem Leiter auf die Leiterplatte über einen Übertragungsbereich der Steckervorrichtung
übertragen.
[0014] Gemäß einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Fahrzeug
bereitgestellt, welches mit einer Steckervorrichtung oder einer Verbindungsanordnung
mit den oben beschriebenen Merkmalen versehen ist.
[0015] Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein elektrischer
Strom von einem an einem Befestigungsbereich angeordneten elektrischen Leiter über
eine gebogene Platte auf zwei insbesondere federnde Einsteckelementpaare in ein erstes
Kontaktloch und gleichzeitig über ein anderes Paar von Einsteckelementpaaren in ein
anderes zweites Kontaktloch in einer Leiterplatte eingekoppelt werden. Mit einer sehr
kompakten und aufgrund des bloßen Biegens einer Platte kostengünstig herstellbaren
Vorrichtung ist es dadurch möglich, durch Aufteilung eines Stroms auf zwei ohmsch
gekoppelte Anordnungen von je zwei Doppelkontaktpaaren sehr große Ströme von 10 A
bis 40 A und mehr zu übertragen. Dies ist mit einer Direktstecktechnologie möglich,
in der die Steckervorrichtung direkt, das heißt sockelfrei, in die Kontaktlöcher der
Leiterplatte eingesteckt wird. Durch die zumindest teilweise Deckungsgleichheit der
übereinanderliegenden Einsteckelemente in den jeweiligen Kontaktlöchern kann die Steckervorrichtung
zudem mit geringer Größe gefertigt werden.
[0016] Im Weiteren werden Ausgestaltungen der Steckervorrichtung beschrieben. Diese gelten
auch für das Steckerhalbzeug, für die Verbindungsanordnung, für das Verfahren, für
das Fahrzeug und für die Verwendung.
[0017] Gemäß einem Ausführungsbeispiel können Biegelinien, entlang welchen die Platte gebogen
ist, parallel zu einer Erstreckungsrichtung der Einsteckelemente ausgehend von dem
Grundkörper ausgerichtet sein. Die Erstreckungsrichtung der Einsteckelemente ist durch
die größte Dimension der Einsteckelemente ausgehend von dem Grundkörper definiert.
Die Erstreckungsrichtung entspricht der Steckrichtung der Steckervorrichtung beim
Einführen in eine Leiterplatte. Die Biegelinien können (insbesondere virtuelle oder
gedachte) geradlinige Achsen an der Platte sein, die als Biegeachsen zum zumindest
teilweise deckungsgleichen Übereinanderlegen korrespondierender Einsteckelemente mittels
Biegens der Platte dienen. Die Biegelinien können aber auch beispielsweise perforiert
oder lokal gedünnt sein, insbesondere kann eine Biegelinie eine Soll-Biegestelle bereitstellen,
an der sich das Steckerhalbzeug bevorzugt insbesondere plastisch verformen lässt.
[0018] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Platte entlang zwei Biegelinien gebogen
sein, die zueinander parallel verlaufen und jeweils gegenüber einem Schwerpunkt (insbesondere
einem Massenschwerpunkt) des Befestigungsbereichs seitlich versetzt sind, wobei der
Schwerpunkt geometrisch zwischen den zwei Biegelinien angeordnet ist. Insbesondere
können diese zwei Biegelinien zueinander symmetrisch bezüglich dem Massenschwerpunkt
des Befestigungsbereichs bzw. einem Massenschwerpunkt der Platte liegen. Die beiden
Biegelinien werden derart gewählt, dass das Biegen eines Stücks der Platte um diese
Biegelinie herum zu der zumindest teilweisen Deckungsgleichheit zugehöriger Einsteckelementpaare
führt. Bei vier Einsteckelementpaaren kommt es dabei zum Ausbilden von zwei zugehörigen
Biegelinien. Eine dritte Biegelinie kann sich durch das Krimpen eines Befestigungsbereichs
durch Biegen entsprechender Komponenten der Platte um diese Biegerichtung herum ergeben.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein erster Endbereich der Platte U-förmig umgebogen
sein, womit die zwei der ersten Einsteckelemente den zwei anderen ersten Einsteckelementen
gegenüberliegen. Ferner kann ein zweiter Endbereich der Platte U-förmig umgebogen
sein, womit die zwei der zweiten Einsteckelemente den zwei anderen zweiten Einsteckelementen
gegenüberliegen. Eine U-förmige Biegung entspricht im Wesentlichen einer Biegung eines
Plattenbereichs um 180°, womit ein ehemals ebener Bereich der Platte in zwei Bereiche
aufgeteilt wird, die parallel zueinander verlaufen und voneinander beabstandet sind
sowie durch einen U-förmigen Biegeabschnitt miteinander verbunden sind. Dadurch können
Tandemkontakte mit geringem Aufwand ausgebildet werden, und zwar in einer Weise, dass
die Steckervorrichtung stabil und dennoch dünn und kompakt ist.
[0019] Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die beiden umgebogenen Endbereiche der Platte
voneinander beabstandet mit ihren Stirnflächen fluchtend einander gegenüberliegen.
Mit dem einander fluchtenden Gegenüberliegen ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass
die beiden umgebogenen Endbereiche flächige Endabschnitte ausbilden, die anschaulich
aufeinander zu gerichtet sind oder zeigen, aber in einem vorgebbaren Abstand voneinander
angeordnet sind. Mit Ausnahme des Abstandsbereichs ist durch den Grundkörper dann
ein im Wesentlichen ringförmiges Gebilde definiert, das in einer Aufnahmeöffnung eines
zugehörigen Gehäuses, zum Beispiel aus Kunststoff, platzsparend aufgenommen werden
kann.
[0020] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann als Teil der Platte mittels Bildens von mindestens
zwei Aussparungslinien (insbesondere Stanzlinien) in der Platte mindestens ein Klemmstreifen
zum Verklemmen der Steckervorrichtung in einem Gehäuse ausgebildet (insbesondere abgetrennt)
sein. Solche Klemmstreifen dienen zum Aufnehmen und Befestigen des im Wesentlichen
ringförmigen Gebildes des gebogenen Grundkörpers in einem Gehäuse, zum Beispiel aus
Plastik. Durch bloßes Herausstanzen (oder sonstiges Entfernen von Material, zum Beispiel
mittels Bohrens, Fräsens, Laserschneidens oder dergleichen) von geradlinigen oder
gebogenen Stanzlinien, die zueinander parallel angeordnet sein können, wird ein plastisch
verbiegbarer Klemmstreifen definiert, der dann durch eine Klemm- oder Federkraft ein
Fixieren der Steckervorrichtung in einem Gehäuse ermöglicht.
[0021] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann an jedem der beiden umgebogenen Endbereiche
der Platte jeweils ein Klemmstreifen gebildet sein, so dass die beiden Klemmstreifen
gegenüber der Platte in derselben Richtung hervorstehen. Insbesondere können die Klemmstreifen
zueinander parallele Ebenenabschnitte darstellen. Gemäß dieser Ausführungsform liegen
die beiden Klemmstreifen anschaulich in einer gemeinsamen Ebene und sichern somit
eine Fixierung der Steckervorrichtung in einem Gehäuse an zwei Stellen. Indem anschaulich
die beiden Klemmstreifen auf derselben Seite des im Wesentlichen ringförmig gebogenen
Grundkörpers angeordnet sind, kann die rückseitige, das heißt den Klemmstreifen gegenüberliegende,
Langseite des ringförmig gebogenen Grundkörpers dafür frei bleiben, dass sich ausgehend
davon der Befestigungsbereich durchgehend elektrisch leitfähig nach oben hin erstrecken
kann.
[0022] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Platte so gebogen sein, dass die zwei der
ersten Einsteckelemente den zwei anderen der ersten Einsteckelemente berührend, insbesondere
paarweise berührend, gegenüberliegen und dass die zwei der zweiten Einsteckelemente
den zwei anderen der zweiten Einsteckelemente berührend gegenüberliegen. Durch eine
solche Berührung gegenüberliegender, zumindest teilweise deckungsgleicher Einsteckelemente
kann die elektrisch leitfähige Verbindung besonders niederohmig ausgeführt werden
und gleichzeitig die mechanische Befestigungswirkung der Einsteckelemente in dem jeweiligen
Kontaktloch weiter verbessert werden.
[0023] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Steckervorrichtung ein Ganzzahliges Vielfaches
von zwei Einsteckelementen, insbesondere ein Ganzzahliges Vielfaches von vier Einsteckelementen,
weiter insbesondere genau acht Einsteckelemente aufweisen. Die Geradzahligkeit der
Einsteckelemente gewährleistet, dass jeweils ein Paar von Einsteckelementen ein federndes
Kontaktelement bilden kann. Das Vorsehen der Einsteckelemente als Vielfaches von vier
gewährleistet, dass jeweils zwei Paare von Einsteckelementen zum Ausbilden eines Paars
von Kontaktfedern einander zugeordnet werden und in ein gemeinsames Kontaktloch eingeführt
werden können. Das Vorsehen von exakt acht Einsteckelementen bei der Steckervorrichtung
hat sich als ausreichend hochstromfähig und vibrationsrobust erwiesen, wobei gleichzeitig
die Steckervorrichtung dann sehr kompakt ausgestaltet werden kann.
[0024] Die plastisch biegbare elektrisch leitfähige Platte kann einstückig und/oder einstoffig
ausgebildet sein. Alternativ kann die plastisch biegbare elektrisch leitfähige Platte
aus mehreren Teilplatten unterschiedlicher Dicken und/oder unterschiedlicher Materialien
zusammengesetzt sein (zum Beispiel mittels einer Präge- und/oder Nietverbindung).
[0025] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Befestigungsbereich als krimpfähiger Krimpabschnitt
ausgestaltet sein. Bei der Verbindungsanordnung können die Einsteckelemente als Krimpkontakte
ausgestaltet sein. Mit einer Krimpverbindung ist ein stabiles, flexibles und mit vertretbarem
Aufwand realisierbares Verbinden mit einem Draht oder Kabel ermöglicht. Unter Krimpen
oder Bördeln versteht man ein Fügeverfahren, bei dem zwei Komponenten durch plastische
Verformung miteinander verbunden werden. Die Krimpkontakte können einen krimpfähigen
Krimpabschnitt (zum Befestigen eines Drahts oder Kabels) und einen elastisch steckbaren
Abschnitt (zum Direktstecken auf eine Leiterplatte) aufweisen.
[0026] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der krimpfähige Krimpabschnitt und die Einsteckelemente
aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Der krimpfähige Krimpabschnitt und
der elastisch steckbare Abschnitt (Einsteckelement) können aus unterschiedlichen Materialien
gebildet sein.
[0027] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der krimpfähige Krimpabschnitt mit einer dünneren
Materialstärke gebildet sein als die Summe der Dicken der beiden zumindest teilweise
deckungsgleich gegenüberliegenden Einsteckelemente. Zum Beispiel kann die Platte dann
im Bereich des Krimpabschnitts die gleiche (alternativ eine andere) Dicke aufweisen
wie im Bereich der Einsteckelemente. Die Steckzone ist dann aus Gründen der mechanischen
Stabilität und der Stromübertragung in der Durchkontaktierung der Leiterplatte dicker.
[0028] Insbesondere kann die Platte in dem krimpfähigen Krimpabschnitt eine Dicke in einem
Bereich zwischen ungefähr 0,1 mm und ungefähr 0,7 mm aufweisen, insbesondere eine
Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 0,3 mm und ungefähr 0,5 mm. Alternativ oder
ergänzend können die zumindest teilweise deckungsgleich gegenüberliegenden Einsteckelemente
gemeinsam eine Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 0,5 mm und ungefähr 1,1 mm
aufweisen, insbesondere eine Dicke in einem Bereich zwischen ungefähr 0,7 mm und ungefähr
0,9 mm. Diese Dimensionen erlauben eine ausreichend leichtgewichtige Konfiguration
und ermöglichen zudem ein kraftarmes Krimpen im Krimpbereich als auch ein elastisches
und dennoch befestigendes Verhalten im Einsteckbereich. Im Bereich der Einsteckelemente
kann die Gesamtdicke zwischen 0,7 mm und 0,9mm betragen. Das heißt, dass dies für
die zu einer Doppelkontakteinheit übereinander gefalteten Kontakte gilt, also letztlich
die Summe zweier Plattendicken.
[0029] Damit ist es möglich, einerseits aufgrund des Vorsehens eines ausreichend dünnen
Materials (zum Beispiel mit einer Stärke von 0,4 mm, beispielsweise aus Bronze) eine
gute Krimpverbindung zu erreichen, und andererseits mit einem dickeren Material (zum
Beispiel mit einer Stärke von 0,8 mm, beispielsweise aus K55 bzw. K88) eine gute Elastizität
bei hoher Stromtragfähigkeit zu erreichen. Vorteilhaft ist es, wenn sich der Kontakt
aus zwei unterschiedlichen Bereichen zusammensetzt:
- einem aus Bronze bestehenden Bereich für die Krimpzone mit einer Dicke von 0,4mm
- einem aus K55 oder K88 bestehenden Bereich für die Steckzone mit einer Dicke von 0,8mm.
[0030] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jedes der Einsteckelemente einen Einsteckabschnitt
aufweisen, wobei der Einsteckabschnitt derjenige Abschnitt der Einsteckelemente ist,
welcher sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs befindet, wenn die Einsteckelemente
in dem jeweiligen Kontaktloch eingeführt sind.
[0031] Die Einsteckelemente können gegenüber dem Grundkörper unabhängig voneinander elastisch
verformbar sein und derart eingerichtet sein, dass, wenn die Einsteckelemente in dem
jeweiligen Kontaktloch eingeführt sind, eine Steckverbindung der Steckervorrichtung
mit der Leiterplatte bereitstellbar ist. Jedes der Einsteckelemente kann ein freies
Ende aufweisen.
[0032] Der Endabschnitt, den jedes der Einsteckelemente aufweist, kann beispielsweise über
den Einsteckabschnitt des Einsteckelements hinausgehen, so dass in einem eingesteckten
Zustand der Steckervorrichtung in dem Kontaktloch an der gegenüberliegenden Seite
des Grundkörpers in Bezug auf die Leiterplatte der Endabschnitt mit dem freien Ende
des Einsteckelements aus dem jeweiligen Kontaktloch hinausragt. Mit anderen Worten
kann der Endabschnitt bzw. das freie Ende des Einsteckelements in Richtung Einsteckrichtung
aus dem jeweiligen Kontaktloch hinausragen, wenn die Steckervorrichtung in dem Kontaktloch
eingeführt ist.
[0033] Ferner kann jedes Einsteckelement zwischen dem Einsteckabschnitt und dem Grundkörper
einen Zwischenabschnitt aufweisen. Mittels des Zwischenabschnitts kann in einer beispielhaften
Ausführungsform der Erfindung der Grundkörper nicht direkt auf einer Oberfläche der
Leiterplatte aufliegen, so dass in Einsteckrichtung die Einsteckelemente zunächst
den Zwischenabschnitt aufweisen. Anschließend an dem Zwischenabschnitt in Einsteckrichtung
erstreckt sich der Einsteckabschnitt der Einsteckelemente, welcher beispielsweise
durch den Endabschnitt des Einsteckelements abgeschlossen wird.
[0034] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Einsteckabschnitt zumindest
teilweise den Übertragungsbereich auf. Dies bedeutet, dass die Stromübertragung zwischen
dem Leiter über die Steckervorrichtung auf die Leiterplatte über einen Kontakt der
Einsteckabschnitte mit den Innenoberflächen der (durchkontaktierten) Kontaktlöcher
bereitgestellt wird. Der Einsteckabschnitt des Einsteckelements kann beispielsweise
mit einer leitenden Schicht beschichtet werden. Ferner können die Einsteckelemente
oder auch die gesamte Steckervorrichtung aus einem elektrisch leitenden Material bestehen.
Bereiche, welche keinen Strom übertragen sollen, können mit einer Isolierschicht beschichtet
werden. Da der Einsteckabschnitt aufgrund der Erzeugung der Steckverbindung bzw. der
Pressverbindung bereits in Kontakt mit der Innenoberfläche des Kontaktlochs ist, kann
ohne weitere konstruktive Ausgestaltung gleichzeitig der Übertragungsbereich bereitgestellt
werden.
[0035] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Einsteckabschnitt jedes
Einsteckelements zumindest eine konvex verlaufende Oberfläche auf. Die konvex verlaufende
Oberfläche wird insbesondere an der Seite der Einsteckelemente ausgebildet, welche
im eingesteckten Zustand der Einsteckelemente sich in Richtung der Innenoberfläche
der Kontaktlöcher ausrichtet. Durch die konvexe Ausgestaltung einer Oberfläche der
Einsteckabschnitte kann die Kontaktfläche zwischen dem Einsteckelement und der Innenoberfläche
des zugehörigen Kontaktlochs reduziert werden. Somit kann die Kraft (Presskraft, Federkraft)
auf einen kleineren Bereich konzentriert werden, nämlich auf den Bereich, welcher
durch die konvexe Wölbung mit der Innenoberfläche des Kontaktlochs in Kontakt steht.
Durch die Konzentration des Kontaktbereichs erhöht sich die Flächenpressung, so dass
eine stabilere Pressverbindung bereitgestellt werden kann.
[0036] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform liegen zumindest zwei der vier
Einsteckelemente pro Kontaktloch zumindest teilweise gegenseitig an. Durch das Anliegen
zweier Einsteckelemente können sich diese gegenseitig stützen und stabilisieren, so
dass eine höhere mechanische Belastbarkeit bereitgestellt werden kann. Trotz des Anliegens
zweier Einsteckelemente können diese dennoch in den weiteren Richtungen frei beweglich
sein und sich an unterschiedlichen Stellen in dem Kontaktloch verspreizen.
[0037] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind zumindest zwei Einsteckelemente
durch einen Spalt beabstandet. Die Einsteckelemente, welche durch einen Spalt getrennt
sind, können sich in Richtung des Spalts elastisch verformen. Dadurch können sich
die Einsteckelemente während des Einführens in das jeweilige Kontaktloch in Richtung
des Spalts elastisch verformen, so dass die Steckervorrichtung mittels der Einsteckelemente
in das Kontaktloch einführbar ist.
[0038] Die Einsteckelemente bilden sozusagen Zwischenraum freilassende Schenkel aus. Deren
voneinander abgewandte Außenseiten können optional zum Beispiel konvex gekrümmt ausgebildet
sein. Durch eine solche Krümmung kann ein unerwünschtes Spreizen der Schenkel bei
Kontakt mit einer planen Fläche vermieden werden. Bei Verwendung von Gabelkontakten
kann eine elastische Steckbarkeit erreicht werden.
[0039] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Grundkörper einen Anschlagbereich
auf. Der Anschlagbereich ist derart eingerichtet, dass ein Einführen der Einsteckelemente
in das jeweilige Kontaktloch durch den Anschlagbereich begrenzbar ist. Der Anschlagbereich
verhindert beispielsweise ein weiteres Einführen der Steckervorrichtung in Einsteckrichtung.
Der Anschlagbereich kann beispielsweise durch eine Erhebung oder eine Auswölbung am
Grundkörper hergestellt werden, so dass der Grundkörper mit dem Anschlagbereich beispielsweise
einen größeren Durchmesser als das Kontaktloch aufweist. Somit kann der Querschnitt
mit dem Anschlagbereich nicht durch das Kontaktloch hindurchgeführt werden, so dass
automatisch ein Anschlag bereitstellbar ist. Der Anschlagbereich kann auch an zumindest
einem Einsteckelement ausgebildet sein, insbesondere in dem Zwischenbereich bzw. Zwischenabschnitt
des Einsteckelements. So ist es nicht notwendig, dass der Grundkörper an einer Oberfläche
der Leiterplatte anliegt, sondern lediglich der Anschlagbereich einer der Einsteckelemente.
Ein solcher Anschlagbereich als Positionierhilfe kann es einem Benutzer intuitiv erleichtern,
das Einstecken zwischen Einsteckelement und Leiterplatte in korrekter Weise vorzunehmen
und somit elektrische Fehlfunktionen zu vermeiden. Der Anschlagbereich dient somit
zur Begrenzung des Einschiebens der Steckervorrichtung in die Leiterplatte. Der Anschlagbereich
oder Abstandshalter kann einen Mindestabstand zwischen Leiterplatte und Steckervorrichtung
definieren, und somit zum Beispiel das Ausbilden unerwünschter elektrischer Kontakte
oder den Übersprung eines elektrischen Signals über einen dünnen Spalt verhindern.
[0040] Die elastische Verformbarkeit der Einsteckelemente kann dadurch erreicht werden,
indem zumindest zwei der drei Einsteckelemente einen Spalt zwischen einander aufweisen,
wobei sich diese Einsteckelemente in Richtung des Spalts elastisch verformen können.
Durch eine Rückführkraft entgegen der Spaltrichtung können die Einsteckelemente dann
an eine Innenoberfläche des jeweiligen Kontaktlochs gepresst werden, so dass eine
Pressverbindung bereitstellbar ist.
[0041] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Abstand zwischen zumindest zwei Einsteckelementen
entlang ihrer Erstreckungsrichtungen inkonstant.
[0042] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Ende jedes Einsteckelements
eine abgerundete Oberfläche auf. Dadurch kann eine Verkeilung jedes Einsteckelements
bei Einführen in das Kontaktloch unterbunden, da eine abgerundete Oberfläche beispielsweise
selbstführend ihren Weg in das Kontaktloch finden kann.
[0043] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest ein Einsteckelement
an einem Endabschnitt eine Aufweitung auf. Der Endabschnitt weist dabei das freie
Ende des Einsteckelements auf und ragt aus dem Kontaktloch in Einsteckrichtung hinaus,
wenn das Einsteckelement in dem Kontaktloch eingeführt ist. Die Aufweitung ist derart
am Endabschnitt ausgebildet, dass die Aufweitung sich mit einer Oberfläche der Leiterplatte
verkeilt oder verklemmt, wenn das Einsteckelement in dem jeweiligen Kontaktloch eingeführt
ist. Die Aufweitung kann als Erhebung ausgebildet sein und eine Hinterschneidung ausbilden,
welche sich im Wesentlichen senkrecht zur Einsteckrichtung erstreckt. Mit anderen
Worten kann sich die Aufweitung (Hinterschneidung) parallel zu einer Oberflächenebene
der Leiterplatte erstrecken und somit im Wesentlichen senkrecht zur Innenoberfläche
des Kontaktlochs sein. Damit kann erreicht werden, dass die Aufweitung eine Bewegung
der Steckervorrichtung entgegen zur Einsteckrichtung verhindert, indem die Aufweitung
an einer Oberfläche der Leiterplatte anliegt und somit eine weitere Bewegung des Einsteckelements
entgegen der Einsteckrichtung verhindert. Die Einsteckelemente können während des
Einführens in das Kontaktloch beispielsweise zusammengedrückt werden, so dass der
Querschnitt aller Einsteckelemente einschließlich der Aufweitung einen kleineren Durchmesser
als das jeweilige Kontaktloch aufweisen. Wenn die Einsteckelemente in das Kontaktloch
eingeführt sind, bewegen sich die Einsteckelemente aufgrund ihrer elastischen Verformbarkeit
zurück in ihre Ausgangsposition, so dass sich die Pressverbindung zwischen den Einsteckelementen
und dem Kontaktloch ausbilden kann. In einem eingesteckten Zustand der Steckervorrichtung
in dem jeweiligen Kontaktloch liegt üblicherweise auf einer Oberflächenseite der Leiterplatte
der Grundkörper oder insbesondere der Absatz auf. An der gegenüberliegenden Oberfläche
der Leiterplatte können die Einsteckelemente mit ihren Endabschnitten aus dem jeweiligen
Kontaktloch hinausragen. In diesen Endabschnitten ist die Aufweitung ausgebildet,
welche sich mit dieser Oberfläche der Leiterplatte verkeilt oder verklemmt, um somit
ein Lösen der Steckervorrichtung entgegen zur Einsteckrichtung verhindert.
[0044] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann Steckervorrichtung aus einer einzigen gestanzten
und gebogenen elektrisch leitfähigen Platte gebildet sein. In dieser Ausgestaltung
ist die Steckervorrichtung mit sehr geringem Herstellungsaufwand ausbildbar, da außer
einer Metallplatte oder dergleichen keine weiteren Komponenten erforderlich sind.
Das Halbzeug oder die fertige Steckervorrichtung kann einstückig aus einem Stück Blech
durch Stanzen und Biegen hergestellt sein. Eine solche integrale Ausführung des Steckelements
aus einem Blechstück führt zu besonders geringen Kosten. Alternativ kann ein Steckelement
aber auch aus mehreren Komponenten gebildet werden, zum Beispiel um weitere Funktionen
zu integrieren.
[0045] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann zumindest eines der ersten und/oder zumindest
eines der zweiten Einsteckelemente jeweils einen Verriegelungsmechanismus, insbesondere
einen Widerhaken-Verriegelungsmechanismus, aufweisen, der eingerichtet ist, bei Hindurchführen
der Steckervorrichtung durch das jeweilige Kontaktloch die Steckervorrichtung an der
Leiterplatte zu verriegeln. Anders ausgedrückt kann es ausreichend sein, die Steckervorrichtung
durch die Kontaktlöcher der Leiterplatte durchzustecken, womit der Verriegelungsmechanismus
an einem oder mehreren der Einsteckelemente selbsttätig, d.h. ohne Einwirkung eines
Benutzers, an der Leiterplatte verriegelt wird. Dies ermöglicht einen hohen Benutzerkomfort
und eine vibrationsrobuste Steckverbindung.
[0046] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Verriegelungsmechanismus eingerichtet sein,
bei Zusammendrücken der Einsteckelemente und bei Herausziehen der Steckervorrichtung
aus den Kontaktlöchern die Steckervorrichtung von der Leiterplatte wieder zu entriegeln.
Somit kann durch einen zum Verriegeln inversen Bewegungsablauf, das heißt Zusammendrücken
der Einsteckelemente und nachfolgendes Herausziehen der Steckervorrichtung aus der
Leiterplatte, eine einfache Entriegelung ermöglicht werden. Ein solcher Verriegelungsmechanismus
kann eine reversible Charakteristik aufweisen, d.h. kann im Wesentlichen beliebig
oft entriegelt bzw. verriegelt werden. Dies kann durch eine Ver- und Entriegelungscharakteristik
erfolgen, die von einer plastischen Verformung der Einsteckelemente absieht und stattdessen
die Einsteckelemente bei der Ver- und Entriegelung elastisch deformiert.
[0047] Gemäß einem Ausführungsbeispiel können ein erstes der ersten und ein erstes der zweiten
Einsteckelemente aus dem Einsteckabschnitt bestehen, der sich innerhalb des jeweiligen
Kontaktlochs befindet, wenn die jeweiligen Einsteckelemente in dem jeweiligen Kontaktloch
eingeführt sind. Ein zweites der ersten und ein zweites der zweiten Einsteckelemente
können den Einsteckabschnitt aufweisen, der sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs
befindet, wenn die Einsteckelemente in dem jeweiligen Kontaktloch eingeführt sind,
und einen Bogenabschnitt aufweist, der sich von dem Einsteckabschnitt aus durch das
jeweilige Kontaktloch zurück bis zu dem Einsteckabschnitt des ersten der jeweiligen
Einsteckelemente erstreckt und von diesem durch einen Spalt getrennt ist. Die Größe
des Spalts kann während des Einsteckvorgangs der Steckervorrichtung in die Leiterplatte
zunächst verkleinert und nach Heraustreten des Bogenabschnitts aus der Leiterplatte
wieder vergrößert werden. Das erste und das zweite Einsteckelement können ein zusammenwirkendes
Paar bilden. Aufgrund des Bogenabschnitts kann ein Verhaken der Steckervorrichtung
bei Einstecken in eine Leiterplatte vermieden werden. Ferner stellt die Kombination
aus den beiden Einsteckelementen sowohl ein reversibles Verriegeln sicher als auch
ein stabiles Verankern der Steckervorrichtung in einem Kontaktloch einer Leiterplatte.
[0048] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Endbereich des Bogenabschnitts bei Einführen
in die Leiterplatte federnd durch das Kontaktloch durchführbar sein und nach Durchführen
durch das Kontaktloch zurückfedern, womit die Steckervorrichtung mittels des Endbereichs
an der Leiterplatte verriegelbar ist. Während der Bogenabschnitt durch das Kontaktloch
hindurchgeführt wird, wird er durch eine seitliche Begrenzung des Kontaktlochs nach
innen hin komprimiert. Nach Heraustreten aus der Leiterplatte fällt diese Kompressionskraft
weg, sodass der Bogenabschnitt nach außen zurückfedern kann, und dadurch wird die
Verriegelung gewährleistet.
[0049] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein konkaver Bereich des Bogenabschnitts an
einen konvexen Bereich des Einsteckabschnitts des ersten der Einsteckelemente angrenzen,
insbesondere beabstandet dazu. Das erste Einsteckelement kann als konvexer Bogen ausgestaltet
sein. Ein korrespondierender konkaver Bereich des Bogenabschnitts ist bezüglich des
konvexen ersten Einsteckabschnitts so angeordnet, dass ein gegenseitiges Verhaken
vermieden und ein gegenseitiges aneinander Abgleiten ermöglicht ist.
[0050] Die Bezeichnungen "konvex" bzw. "konkav" beziehen sich auf nach außen hin wirkende
Flächenbereiche der Steckervorrichtung, insbesondere auf Flächenbereiche der Steckervorrichtung,
die beim Einführen der Steckervorrichtung in ein Kontaktloch einer Leiterplatte einer
Kontaktlochwand zugewandt sind.
[0051] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Bogenabschnitt zwei einander gegenüberliegende
langgestreckte Bereiche aufweisen, die durch einen gekrümmten Bogen miteinander verbunden
sind, der den Einsteckabschnitten des ersten und des zweiten der Einsteckelemente
gegenüberliegt. Die beiden langgestreckten Bereiche und der diese verbindende Bogen
bilden eine im Wesentlichen U-Form. Dadurch ist einerseits die Federwirkung und andererseits
die mechanisch stabilisierende Wirkung des zweiten Einsteckelements ermöglicht. Ferner
vermeidet die Bogenform ein Verhaken der Steckervorrichtung beim Einführen in das
jeweilige Kontaktloch.
[0052] Gemäß einem Ausführungsbeispiel können bei der Steckervorrichtung weitere der Einsteckelemente
ausgebildet sein, so dass diese zum Teil wie das erste Einsteckelement und zum anderen
Teil wie das zweite Einsteckelement konfiguriert sind. Daher gelten die obigen Ausgestaltungen
des ersten und des zweiten Einsteckelements in gleicher Weise für diese Einsteckelemente.
[0053] Mit den oben beschriebenen Ausgestaltungen ist ein Kontaktelement mit einer Gabelpressung
(Forkpress) und einer Selbstverriegelungsfunktion geschaffen. Eine entsprechende Steckervorrichtung
kann auf vielen technischen Gebieten eingesetzt werden, zum Beispiel im Automotive-Bereich,
im Industriebereich, im Computerbereich, und als Telekommunikationsstecker. Mit einer
Steckervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können Sicherungen,
Steckverbinder, Relais, Kondensatoren, Widerstände, Varistoren, etc. direkt in eine
Leiterplatte eingesteckt werden und an jedem Kontaktelement mittels eines Selbstverriegelungsmechanismus
verriegelt werden. Ein Lösen der Verbindung kann mittels eines einfachen Hilfsmittels
oder sogar händisch erfolgen.
[0054] Bei der Verbindungsanordnung kann die Leiterplatte mit einer ersten elektrisch leitfähigen
Kontaktierungsschicht in dem ersten Kontaktloch und mit einer zweiten elektrisch leitfähigen
Kontaktierungsschicht in dem zweiten Kontaktloch versehen sein. Diese Kontaktierungsschichten
können metallische strukturierte Schichten auf der zum Beispiel aus Kunststoff (zum
Beispiel FR4, mit Epoxidharz getränkte Glasfasermatten) gebildeten und mit den Kontaktlöchern
versehenen Leiterplatte sein.
[0055] Die erste elektrisch leitfähige Kontaktierungsschicht und die zweite elektrisch leitfähige
Kontaktierungsschicht können miteinander elektrisch gekoppelt sein. Dann kann ein
gemeinsames elektrisches Versorgungs- oder Nutzsignal von dem Leiter auf beide (oder
auch mehr als zwei) Kontaktlöcher übertragen werden.
[0056] Die Steckervorrichtung kann die Leiterplatte in dem Kontaktloch mittels der elektrisch
leitfähigen Kontaktierungsschicht lotfrei kontaktieren. Somit kann einzig durch das
federnde Anlagern der Einsteckabschnitte an die Plattierung in den Kontaktlöchern
eine zuverlässige und durchgehende elektrische Ankopplung erreicht werden, ohne dass
es einer aufwendigen Lotverbindung bedarf.
[0057] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird eine Stecker-Anordnung aus
einer Steckervorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen und aus einem Formwerkzeug
bereitgestellt, bei der das Formwerkzeug eingerichtet ist, die an der Leiterplatte
verriegelte Steckervorrichtung zusammenzudrücken, womit die an der Leiterplatte verriegelte
Steckervorrichtung entriegelt wird. Eine Verriegelung per Widerhaken stellt einerseits
einen festen Halt sicher, ist andererseits aber auch wieder lösbar. Die Lösbarkeit
kann mit einem entsprechenden Formwerkzeug erreicht werden, welches aufgesetzt wird
und dabei den oder die Widerhaken soweit verformt, dass eine Verriegelung nicht mehr
gegeben ist.
[0058] Mittels der elastischen Verformung der Einsteckelemente ist es möglich, dass die
Steckverbindung (z.B. die Pressverbindung) derart bereitgestellt wird, dass zum Herausziehen
der Steckervorrichtung aus dem Kontaktloch eine größere Kraft erforderlich ist als
zum Einstecken. Ferner kann damit eine Einsteckbarkeit bzw. Entfernbarkeit der Steckervorrichtung
"von Hand" bereitgestellt werden. Unter einer Einsteckbarkeit bzw. Entfernbarkeit
des Steckelements "von Hand" kann im Rahmen dieser Beschreibung insbesondere verstanden
werden, dass die Einsteck- und Entfernkräfte selbst bei Vorsehen mehrerer Einsteckelemente
ausreichend gering sind, dass sie durch die Muskelkraft eines durchschnittlichen erwachsenen
menschlichen Benutzers aufgebracht werden können. Die Steckervorrichtung kann durch
einen menschlichen Benutzer händisch direkt in die entsprechende Kontaktlöcher der
Leiterplatte eingesteckt werden, ohne dass zwischen Steckvorrichtung und Leiterplatte
ein separater Stecksockel erforderlich wäre, wie dies bei konventionellen hochstromfähigen
Verbindungsanordnungen der Fall ist.
[0059] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Fahrzeug zum Beispiel ein Kraftfahrzeug,
ein Personenkraftfahrzeug, ein Lastkraftfahrzeug, ein Bus, ein landwirtschaftliches
Kraftfahrzeug, eine Ballenpresse, ein Mähdrescher, eine Selbstfahrspritze, eine Straßenbaumaschine,
ein Traktor, ein Luftfahrzeug, ein Flugzeug, ein Hubschrauber, ein Raumschiff, ein
Zeppelin, ein Wasserfahrzeug, ein Schiff, ein Schienenfahrzeug oder eine Bahn, wobei
das Fahrzeug die Steckervorrichtung bzw. die Verbindungsanordnung mit den oben beschriebenen
Merkmalen aufweist.
[0060] Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden
Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Steckervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung, die in eine Leiterplatte eingeführt ist und mit dieser eine Verbindungsanordnung
bildet.
Figur 2 eine Seitenansicht der Steckervorrichtung gemäß Figur 1.
Figur 3 eine Draufsicht der Steckervorrichtung gemäß Figur 1.
Figur 4 eine räumliche Ansicht der Steckervorrichtung gemäß Figur 1.
Figur 5 ein Steckerhalbzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das mittels
Biegens um in Figur 5 gezeigte Biegelinien zum Ausbilden einer Steckervorrichtung
gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann.
Figur 6 ein Steckerhalbzeug gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das mittels Biegens um in Figur 6 gezeigte Biegelinien zum Ausbilden
einer Steckervorrichtung gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung verwendet werden kann.
Figur 7 eine Steckervorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung, die auf dem in Figur 6 gezeigten Steckerhalbzeug basiert, in eine Leiterplatte
eingeführt ist und mit dieser eine Verbindungsanordnung bildet.
Figur 8 eine Detailansicht einer Steckervorrichtung gemäß Figur 7.
Figur 9 ein Steckerhalbzeug gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
Figur 10 ein weiteres Steckerhalbzeug zum Herstellen einer anderen Steckervorrichtung
gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 11 eine Steckervorrichtung gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die entsprechend Figur 1 in eine Leiterplatte eingeführt werden kann
und mit dieser eine Verbindungsanordnung bilden kann.
Figur 12 eine Seitenansicht der Steckervorrichtung gemäß Figur 11.
Figur 13 eine Draufsicht der Steckervorrichtung gemäß Figur 11.
Figur 14 eine räumliche Ansicht der Steckervorrichtung gemäß Figur 11.
Figur 15 ein Steckerhalbzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das mittels
Biegens um in Figur 15 gezeigte Biegelinien zum Ausbilden einer Steckervorrichtung
gemäß Figur 11 eingesetzt werden kann.
[0061] Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen
Bezugsziffern versehen.
[0062] Ein Tandemkontakt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Multifork-Direktsteck-Kontakt,
der einen Leiter mit mehreren Kontaktlöchern einer Leiterplatte zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit
koppelt. Durch die Verdopplung (oder allgemein Vermehrfachung) der Kontaktierungszone
auf zwei (oder mehr) Pins können höhere Ströme übertragen werden (insbesondere 40
A bis 45A und mehr), dennoch ist das Kontaktelement ein günstig fertigbarer einstückiger
Stanzkontakt. Dieser kann zum Beispiel eine 0,4 mm dicke Krimpzone mit einer 0,8 mm
dicken Kontaktzone verbinden und innerhalb einer Durchkontaktierung eine große Kontaktierungsfläche
mit der Leiterplattenhülse haben. Es können Kabel mit einem Querschnitt von 4 mm
2 bis 6mm
2 angekrimpt werden. Der Tandem-Multifork-Kontakt kann bedarfsweise verriegelbar ausgelegt
werden. Je nach konstruktiver Auslegung kann bei der Verriegelung gewählt werden zwischen
einer fest verrastenden (nur über ein Werkzeug lösbaren) Verbindung und einer von
Hand lösbaren Steckverbindung.
[0063] Figur 1 zeigt ein Steckervorrichtung 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung zum elektrischen Verbinden eines elektrischen Leiters 302 (siehe
Figur 3) mit einer Leiterplatte 150 mittels direkten Einsteckens der Steckervorrichtung 100
in ein erstes Kontaktloch 152 und in ein zweites Kontaktloch 154 der Leiterplatte
150. Eine zwischen dem ersten Kontaktloch 152 und dem zweiten Kontaktloch 154 durchgehende
elektrisch leitfähige Kontaktierungsschicht 156 ist flächig auf einer Hauptfläche
der Leiterplatte 150 sowie ringförmig im Inneren der Kontaktlöcher 152, 154 gebildet.
[0064] Die Steckervorrichtung 100 weist einen Befestigungsbereich 101 zum Befestigen des
Leiters 302 an der Steckervorrichtung 100 auf. Ferner weist die Steckervorrichtung
100 einen Übertragungsbereich 103 zum Übertragen eines elektrischen Stroms von dem
Leiter 300 auf die Leiterplatte 150, oder
vice versa, auf.
[0065] Vier erste Einsteckelemente 102a bis 102d, von denen in Figur 1 nur zwei und in
Figur 4 alle zu sehen sind, sind gemeinsam in das erste Kontaktloch 152 eingeführt. Vier
zweite Einsteckelemente 102e bis 102h, von denen in Figur 1 nur zwei und in Figur
4 alle zu sehen sind, sind gemeinsam in das zweite Kontaktloch 154 eingeführt. Jedes
der Einsteckelemente 102a bis 102h erstreckt sich von einem gemeinsamen Grundkörper
105 der Steckervorrichtung 100 aus und verläuft getrennt von den anderen Einsteckelementen
102a bis 102h bis zu einem freien Ende.
[0066] Wie anhand des in
Figur 5 gezeigten Steckerhalbzeugs 500 zum Bilden der Steckervorrichtung 100 erkennbar, sind
der Grundkörper 105 und die Einsteckelemente 102a bis 102h aus einer plastisch biegbaren
elektrisch leitfähigen Metallplatte gebildet. Diese Metallplatte ist so gebogen, dass
die Einsteckelemente 102a und 102b den Einsteckelementen 102c und 102d zum Einstecken
in das erste Kontaktloch 152 vollständig deckungsgleich und kontaktbehaftet (siehe
Figur 2) gegenüberliegen. In entsprechender Weise liegen die Einsteckelemente 102e und 102f
den beiden anderen Einsteckelementen 102g und 102h zum Einstecken in das zweite Kontaktloch
154 vollständig deckungsgleich und kontaktbehaftet gegenüber.
[0067] Figur 5 zeigt eine erste Biegelinie 502, eine zweite Biegelinie 504 und eine dritte
Biegelinie 506, um welche herum das als gestanzte Blechplatte ausgebildete Steckerhalbzeug
500 gebogen wird, um die Steckervorrichtung 100 herzustellen. Figur 5 zeigt, dass
die Biegelinien 502, 504, die zum Bilden eines ersten Tandem-Kontakts 102a bis 102d
bzw. eines zweiten Tandem-Kontakts 102e bis 102h gebogen werden, parallel zu einer
Erstreckungsrichtung der Einsteckelemente 102a bis 102h (gemäß Figur 5 eine vertikale
Richtung) ausgehend von dem Grundkörper 105 ausgerichtet sind. Die beiden Biegelinien
502 und 504 verlaufen zueinander parallel und sind gegenüber einem Massenschwerpunkt
des Befestigungsbereichs 101, der auf der dritten Biegelinie 506 liegt, seitlich versetzt,
so dass der Massenschwerpunkt und die dritte Biegelinie 506 zwischen der ersten Biegelinie
502 und der zweiten Biegelinie 504 angeordnet sind. Figur 5 zeigt ferner, dass die
Anordnung einen hohen Grad an Symmetrie aufweist, was vorteilhaft auch zu einem hohen
Grad an Symmetrie bezüglich des Stromflusses entlang der Steckervorrichtung 100 führt.
[0068] Figur 4 zeigt am besten, dass ein gemäß Figur 5 links der Biegelinie 502 angeordneter
Bereich der Endbereich der Platte U-förmig nach innen umgebogen ist, womit die Einsteckelemente
102a, 102b den Einsteckelementen 102c, 102d gegenüberliegen. In entsprechender Weise
ist ein rechtseitig der zweiten Biegelinie 504 angeordneter Bereich der Platte gemäß
Figur 5 ebenfalls U-förmig nach innen umgebogen, womit die Einsteckelemente 102e,
102f den Einsteckelementen 102g, 102h gegenüberliegen. Die U-förmigen Biegebereiche
sind in Figur 4 mit Bezugszeichen 402 bzw. 404 gekennzeichnet. Ferner erfolgt eine
Biegung entlang der dritten Biegelinie 506, womit im Befestigungsbereich 101 eine
Krimpaufnahme zum Aufnehmen des in diesem Ausführungsbeispiel zylindrischen Leiters
302 gebildet ist.
[0069] Figur 4 und Figur 2 zeigen am besten einen Verjüngungsbereich 120, entlang welchem
ein Übergang zwischen dem Grundkörper 105 und den Einsteckelementen 102a bis 102h
mittels Biegens oder Pressens derart erfolgt, dass die einander zugeordneten Einsteckelemente
102a, 102c bzw. 102b und 102d bzw. 102e und 102g bzw. 102f und 102h einander berührend
aufeinander gepresst werden.
[0070] Figur 1 und Figur 4 zeigen ferner, dass die beiden umgebogenen Endbereiche des Grundkörpers
105 in einem Abstand d voneinander entfernt miteinander fluchtend gegenüberliegen.
Deren Stirnflächen sind mit Bezugszeichen 122, 124 bezeichnet.
[0071] Ferner sind vier Stanzlinien 126 in dem Blech gebildet, womit zwei Klemmstreifen
128 an der Platte ausgebildet sind. An jedem der beiden umgebogenen Endbereiche der
Platte ist jeweils ein Klemmstreifen 128 gebildet, so dass die beiden Klemmstreifen
128 gegenüber der Platte in derselben Richtung hervorstehen. Gemäß Figur 1 sind die
Klemmstreifen 128 aus der Papierebene heraus nach vorne umgeklappt.
[0072] Am besten in Figur 1 und Figur 4 erkennbar ist, dass jedes der Einsteckelemente 102a
bis 102h einen Einsteckabschnitt hat, welcher jener Abschnitt ist, der sich innerhalb
des jeweiligen Kontaktlochs 152, 154 befindet. Die Einsteckelemente 102a bis 102h
sind gegenüber dem Grundkörper 105 unabhängig voneinander elastisch verformbar und
so eingerichtet, dass, wenn die Einsteckelemente 102a bis 102h in dem Kontaktloch
152 bzw. 154 eingeführt sind, eine Steckverbindung der Steckervorrichtung 100 mit
der Leiterplatte 150 hergestellt ist. Die Einsteckabschnitte der Einsteckelemente
102a bis 102h haben eine konvex verlaufende Oberfläche. Einander zum Bilden eines
Federpaars achsensymmetrisch gegenüberliegende Einsteckelemente (zum Beispiel Einsteckelement
102a und Einsteckelement 102b) sind durch einen Spalt 130 voneinander getrennt und
haben freie Enden 132.
[0073] Figur 4 zeigt auch, dass die Dicke b der Platte im Krimpbereich kleiner als die Summe
der Einzeldicken (Gesamtdicke B) der Einsteckelemente 102g, 102h (oder von zwei anderen
einander berührenden Einsteckelementen) ist. Bei konstanter Plattendicke gilt dann
B=2b.
[0074] Ein in
Figur 6 gezeigtes Steckerhalbzeug 600 als Basis zum Herstellen einer Steckervorrichtung gemäß
einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem Steckerhalbzeug
500 gemäß Figur 5 im Wesentlichen nur durch die Ausgestaltung der Einsteckelemente.
Bei dem Steckerhalbzeug 600 sind zwei unterschiedliche Typen von Einsteckelementen
vorgesehen, die unten näher beschrieben werden.
[0075] Figur 7 zeigt das Ergebnis, nachdem das entlang der Biegelinien 502, 504 und 506 (entsprechend
der Beschreibung von Figur 1 bis Figur 5) gefaltete oder gebogene Steckerhalbzeug
600 zu einer Steckervorrichtung 700 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
gebogen wurde, wobei in Figur 7 bereits der Zustand gezeigt ist, in dem diese Steckervorrichtung
700 in eine Leiterplatte 150 eingeführt ist. Wie in Figur 1 sind auch bei Figur 7
die Kontaktierungen 156 durchgehend vorgesehen, so dass mittels der Kontaktierungen
156 ein gemeinsam leitfähiger Bereich der Leiterplatte 150 mit der Steckervorrichtung
700 ohmsch kontaktiert ist.
[0076] Die Steckervorrichtung 700 ist zum elektrischen Verbinden eines Leiters, der mittels
gekrimpter Laschen 601 in Eingriff nehmbar ist (entsprechend wie in Figur 3 gezeigt),
mit der im Querschnitt gezeigten Leiterplatte 150 eingerichtet.
[0077] Im Weiteren werden die Einsteckelemente 602, 604 der Steckervorrichtung 700 näher
beschrieben. Die Steckervorrichtung 700 weist vier Paare von Einsteckelementen 602,
604 auf (siehe Fig. 6). Die insgesamt acht Einsteckelemente 602, 604 werden nach einer
entsprechenden Biegung des Steckerhalbzeugs 600 in die zwei Kontaktlöcher 152, 154
der Leiterplatte 150 gemeinsam eingeführt und dabei in Richtung auf eine jeweilige
Mittelachse 620 hin federnd komprimiert. Wenn Einsteckabschnitte 606 der Einsteckelemente
602, 604 an eine elektrisch leitfähige Kontaktierung 156 an den Kontaktlöchern 152,
154 in der Leiterplatte 150 anstoßen, drücken die Einsteckabschnitte 606 nach außen
und stellen somit eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Einsteckabschnitten
606 und dem elektrisch leitfähigen Kontakt 156 unter Ausübung einer Federkraft her.
Tritt ein Ende der Einsteckelemente 604 aus dem jeweiligen Kontaktloch 152, 154 und
somit aus der Leiterplatte 150 heraus, so werden die Einsteckelemente 604 nicht mehr
komprimiert und entspannen sich durch eine Bewegung nach außen. Dadurch kommt es zu
einem Verriegelungseffekt.
[0078] Genauer ausgedrückt weist eines der Einsteckelemente 604 selbst einen zugrundeliegenden
Verriegelungsmechanismus auf. Dieser basiert darauf, dass bei Hindurchführen eines
Teils der Steckervorrichtung 700 durch die Kontaktlöcher 152, 154 zwecks Befestigens
der Steckervorrichtung 700 an der Leiterplatte 150 die Steckervorrichtung 700 an der
Leiterplatte 150 mittels federnder Widerhakens verriegelt wird. Der Verriegelungsmechanismus
wird durch abermaliges Zusammendrücken der Einsteckelemente 604 und nachfolgendes
Herausziehen der Steckervorrichtung 700 aus den Kontaktlöchern 152, 154 der Leiterplatte
602 entriegelt. Somit ist eine reversible und daher eine beliebige Anzahl von Malen
verwendbare Verriegelungslogik geschaffen.
[0079] Ein erstes der Einsteckelemente 602 besteht aus einem konvexen Einsteckabschnitt
606, der sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs 152, 154 und in direktem Kontakt
mit der elektrisch leitfähigen Kontaktierung 156 befindet, wenn die Einsteckelemente
602, 604 in das jeweilige Kontaktloch 152, 154 eingeführt sind. Ein zweites der Einsteckelemente
604 hat einen Einsteckabschnitt 606, der sich von dem Grundkörper 105 aus ebenso erstreckt
wie der Einsteckabschnitt 606 des ersten Einsteckelements 602. Auch der Einsteckabschnitt
606 des zweiten Einsteckelements 604 befindet sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs
152, 154, wenn die Einsteckelemente 602, 604 in dem jeweiligen Kontaktloch 152, 154
eingeführt sind. Das zweite Einsteckelement 604 weist ferner einen Bogenabschnitt
608 auf, der sich von dem Einsteckabschnitt 606 aus ein kurzes Stück durch das jeweilige
Kontaktloch 152, 154 zurück bis zu dem Einsteckabschnitt 606 des jeweiligen Einsteckelements
602 erstreckt und von diesem durch einen schmalen Spalt variabler Größe getrennt ist.
Werden die Einsteckelemente 604 durch Einführen in das jeweilige Kontaktloch 152,
154 seitlich zusammengedrückt, so verringert sich auch die Größe des Spalts. Federn
nach dem Einführen der Steckervorrichtung 700 in die Leiterplatte 150 die Einsteckelemente
604 zurück, so erhöht sich die Größe des Spalts wieder, bis sich das federnde System
wieder in einem kraftfreien Zustand befindet. Somit verkleinert sich die Größe des
Spalts während des Einsteckvorgangs der Steckervorrichtung 700 in die Leiterplatte
150 zunächst und vergrößert sich nach Heraustreten des Bogenabschnitts 608 aus der
Leiterplatte 150 wieder. Dies bewirkt die reversible Verriegelung. Anschaulich wird
der Verriegelungsmechanismus durch einen Widerhaken gebildet, der an einer Stelle
des im Wesentlichen birnenförmigen Gebildes aus den Einsteckelementen 602, 604 gebildet
ist, an welcher Stelle die zusammenhängende Struktur aus den Einsteckelementen 602,
604 mittels einer Lücke 800 (siehe
Figur 8) unterbrochen ist.
[0080] Die Position der Steckervorrichtung 700 relativ zu der Leiterplatte 150 kann beispielsweise
über einen Anschlagbereich 720 definiert werden. Der Anschlagbereich 720 kann beispielsweise
eine Erhebung sein, welche sich ausgehend von einem jeweiligen der Einsteckelemente
602, 604 parallel zu einer Oberfläche der Leiterplatte 150 erstreckt. Dadurch erhöht
sich der Durchmesser des Bereichs der Steckervorrichtung 700, an dem der Anschlagbereich
720 definiert ist, so dass dieser Bereich mit dem Anschlagbereich 720 nicht mehr durch
das jeweilige Kontaktloch 152, 154 hindurchpasst und somit eine Weiterbewegung unterbunden
werden kann.
[0081] Figur 8 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Steckervorrichtung 700
und eines zugehörigen Formwerkzeug 804. Ein frei beweglicher und abgerundeter Endbereich
604d des Bogenabschnitts 608 ist beim Einstecken der Steckervorrichtung 700 in die
Leiterplatte 150 federnd komprimierbar und durch das jeweilige Kontaktloch 152, 154
durchführbar und federt nach Durchführen durch das jeweilige Kontaktloch 152, 154
nach außen zurück, womit die Steckervorrichtung 700 mittels des Endbereichs 604d an
der Leiterplatte 150 selbsttätig verriegelt wird. Der abgerundete Endbereich 604d
des Bogenabschnitts 608 bildet einen Konkavbereich, der an den konvexen Einsteckabschnitt
606 des ersten der Einsteckelemente 602 angrenzt.
[0082] Der Bogenabschnitt 608 enthält ferner zwei einander gegenüberliegende und parallel
zueinander verlaufende langgestreckte Bereiche 604a, 604c, die durch einen Bogen 604b
miteinander verbunden sind, der durch die langgestreckten Bereiche 604a, 604c beabstandet
den Einsteckabschnitten 606 des ersten und des zweiten der Einsteckelemente 602, 604
gegenüberliegt.
[0083] Wie in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt, sind insgesamt vier Paare von Einsteckelementen
602, 604 vorgesehen. Diese sind im gefalteten Zustand des Steckerhalbzeugs 600, der
in Fig. 7 gezeigt ist, derart relativ zueinander angeordnet, dass der Verriegelungsmechanismus
nach Einstecken der Steckervorrichtung 700 in die Leiterplatte 150 an zwei einander
gegenüberliegenden Bereichen des Kontaktlochs 152 bzw. an zwei einander gegenüberliegenden
Bereichen des Kontaktlochs 154 jeweils zwei Widerhaken ausbildet, die ein Abziehen
der Steckervorrichtung 700 von der Leiterplatte 150 in symmetrischer Weise unterbinden.
Ein weiteres Einsteckelement 602 pro Kontaktloch 152, 154 entspricht strukturell den
beschriebenen Einsteckelementen 602 (nicht gezeigt in Fig. 7, da hinter den im Vordergrund
gezeigten Einsteckelementen 604 angeordnet). Ein weiteres Einsteckelement 604 pro
Kontaktloch 152, 154 entspricht strukturell den beschriebenen Einsteckelementen 604
(nur teilweise gezeigt in Fig. 7, da teilweise hinter den im Vordergrund gezeigten
Einsteckelementen 602, 604 angeordnet).
[0084] Die pro Kontaktloch 152, 154 vorgesehenen Einsteckelemente 604, 604 liegen einander
achsensymmetrisch gegenüber. Die entsprechende Symmetrieachse entspricht der in Fig.
7 gezeigten Mittelachse 620. In entsprechender Weise liegen die pro Kontaktloch 152,
154 vorgesehenen Einsteckelemente 602, 602 einander achsensymmetrisch gegenüber, wobei
die entsprechende Symmetrieachse der in Fig. 7 gezeigten Mittelachse 620 entspricht.
[0085] Die Einsteckelemente 602, 604 liegen einander berührend aneinander an und sind teilweise
deckungsgleich übereinander angeordnet.
[0086] Wie in Fig. 7 zu erkennen ist, können durch eine Faltung des Steckerhalbzeugs 600
bewegliche Schenkel erhalten werden, die sich beim Einstecken der Steckervorrichtung
700 in die Kontaktlöcher 152, 154 der Leiterplatte 150 nach außen bewegen können (vergleiche
Position 1). Der Rasthaken 604c, 604d des Bogenabschnitts 608 hat federnde Eigenschaften
und rastet nach korrekten Bestücken an der Leiterplatte 150 ein (vergleiche Position
2). Die Bohrungskante der Leiterplatte 150 ist als Position 3 erkennbar.
[0087] Ein in
Figur 9 gezeigtes Steckerhalbzeug 900 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung entspricht jenem von Figur 6 mit dem Unterschied, dass gemäß Figur 9
acht statt vier Einsteckelementpaare 902a bis 902h vorgesehen sind. Die Funktion von
jedem der Doppeleinsteckelemente 902a bis 902h entspricht einer Kombination eines
Einsteckelements 602 und eines Einsteckelements 604, wie sie oben bezugnehmend unter
Figur 6 bis Figur 8 erläutert worden ist. Wiederum sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel
drei Biegelinien 502, 504 und 506 vorgesehen, nämlich zwei Einsteckelementüberlagerungs-Biegelinien
502, 504 und eine Leiterbefestigungs-Biegelinie 506. Der Unterschied zu Figur 6 besteht
darin, dass gemäß Figur 9 durch das Biegen um die Biegelinie 502 das erste Doppeleinsteckelement
902a mit dem vierten Doppeleinsteckelement 902d teilweise in Deckungsgleichheit gebracht
wird, und simultan dazu das zweite Doppeleinsteckelement 902b mit dem dritten Doppeleinsteckelement
902c teilweise in Deckungsgleichheit gebracht wird. In gleicher Weise wird durch das
Biegen um die Biegelinie 504 eine teilweise Deckungsgleichheit zwischen dem fünften
Doppeleinsteckelement 902e und dem achten Doppeleinsteckelement 902h sowie zwischen
dem sechsten Doppeleinsteckelement 902f von dem siebten Doppeleinsteckelement 902g
herbeigeführt. Somit wird gemäß Figur 9 eine Steckervorrichtung zum Einstecken in
vier Kontaktlöcher gebildet, wobei in jedes der Kontaktlöcher wiederum vier Einsteckelemente
bzw. zwei Doppeleinsteckelemente eintauchen.
[0088] Figur 10 zeigt ein Steckerhalbzeug 1000 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das dem in Figur 5 gezeigten Steckerhalbzeug 500 mit dem Unterschied
entspricht, dass gemäß Figur 10 sechs Doppeleinsteckelemente 1002a bis 1002f vorgesehen
sind, im Unterschied zu vier Doppeleinsteckelementen 102b+102a, 102c+102d, 102g+102h,
102f+102e gemäß Figur 5. Bei dem in Figur 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein
Biegen um eine einzige Biegelinie 506 ausreichend, womit auch das erste Doppeleinsteckelement
1002a mit dem sechsten Doppeleinsteckelement 1002f, das zweite Doppeleinsteckelement
1002b mit dem fünften Doppeleinsteckelement 1002e sowie das dritte Doppeleinsteckelement
1002c mit dem vierten Doppeleinsteckelement 1002d in vollständige Deckungsgleichheit
gebracht wird.
[0089] Figur 9 und Figur 10 zeigen, dass das Vorsehen von insgesamt acht Einsteckelementen
wie in Figur 5 nur beispielhaft ist, und dass insbesondere jedes Vielfache von vier
Einsteckelementen (sechzehn in Figur 9 bzw. zwölf in Figur 10) möglich ist.
[0090] Figur 11 bis
Figur 14 zeigen Ansichten einer Steckervorrichtung 1100 gemäß einem anderen exemplarischen
Ausführungsbeispiel der Erfindung, die weitgehend jener von Figur 1 bis Figur 4 entspricht.
Figur 15 zeigt ein entsprechendes Halbzeug 1500. Allerdings weist die Steckervorrichtung
1100 etwas anders ausgestaltete Einsteckelemente 1102, 1104 auf als die Steckervorrichtung
100 und als die Steckervorrichtung 600.
[0091] Die Einsteckelemente 1102 bestehen aus dem Einsteckabschnitt, der sich innerhalb
des jeweiligen Kontaktlochs 152, 154 befindet, wenn die jeweiligen Einsteckelemente
1102, 1104 in dem jeweiligen Kontaktloch 152, 154 eingeführt sind. Die Einsteckelemente
1104 weisen den Einsteckabschnitt auf, der sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs
152, 154 befindet, wenn die Einsteckelemente 1102, 1104 in dem jeweiligen Kontaktloch
152, 154 eingeführt sind, und weisen einen Bogenabschnitt auf, der sich von dem Einsteckabschnitt
aus durch das jeweilige Kontaktloch 152, 154 zurück bis zu dem Einsteckabschnitt des
ersten der jeweiligen Einsteckelemente 1302 erstreckt und von diesem durch einen rein
vertikalen Spalt 1502 getrennt ist, der die jeweiligen Einsteckelemente 1102, 1104
auch dann beabstandet hält, wenn eines oder beide der Einsteckelemente 1102, 1104
beim Einführen in das jeweilige Kontaktloch 152, 154 seitlich komprimiert wird oder
werden. Ein freier Endabschnitt 1504 des Einsteckelements 1104 ist ungekrümmt. Dieser
kann als Widerhaken wirken. Eine flache Stirnfläche 1506 des Einsteckelements 1102
liegt einer flachen Stirnfläche 1508 des Einsteckelements 1104 durch den vertikalen
Spalt 1502 vertikal getrennt gegenüber, insbesondere im Wesentlichen parallel gegenüber.
[0092] Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass "umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte
ausschließt und "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen,
dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer
oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in
den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
1. Steckervorrichtung (100, 700, 1100) zum elektrischen Verbinden eines Leiters (300)
mit einer Leiterplatte (150) mittels direkten Einsteckens der Steckervorrichtung (100,
700, 1100) in ein erstes Kontaktloch (152) und in ein zweites Kontaktloch (154) der
Leiterplatte (150), wobei die Steckervorrichtung (100, 700, 1100) aufweist:
einen Befestigungsbereich (101) zum Befestigen des Leiters (300) an der Steckervorrichtung
(100, 700, 1100),
einen Übertragungsbereich (103) zum Übertragen eines Stromes von dem Leiter (300)
auf die Leiterplatte (150),
gekennzeichnet durch
vier erste Einsteckelemente (102a bis 102d, 602, 604, 1102, 1104), die gemeinsam in
das erste Kontaktloch (152) einführbar sind, und
vier zweite Einsteckelemente (102e bis 102h, 602, 604, 1102, 1104), die gemeinsam
in das zweite Kontaktloch (154) einführbar sind,
wobei sich jedes der Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) von einem
gemeinsamen Grundkörper (105) der Steckervorrichtung (100, 700, 1100) erstreckt und
getrennt von den anderen Einsteckelementen (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) verläuft,
wobei der Grundkörper (105) mit den Einsteckelementen (102a bis 102h, 602, 604, 1102,
1104) aus einer plastisch biegbaren elektrisch leitfähigen Platte gebildet ist, die
so gebogen ist, dass zwei (102a, 102b, 602, 604) der ersten Einsteckelemente (102a
bis 102d, 602, 604, 1102, 1104) zwei (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) anderen der
ersten Einsteckelemente (102a bis 102d, 602, 604, 1102, 1104) zum Einstecken in das
erste Kontaktloch (152) zumindest teilweise deckungsgleich gegenüberliegen und dass
zwei (102e, 102f, 602, 604, 1102, 1104) der zweiten Einsteckelemente (102e bis 102h,
602, 604, 1102, 1104) zwei (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) anderen der zweiten
Einsteckelemente (102e bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) zum Einstecken in das zweite
Kontaktloch (154) zumindest teilweise deckungsgleich gegenüberliegen.
2. Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach Anspruch 1, wobei Biegelinien (502, 504),
entlang welchen die Platte gebogen ist, parallel zu einer Erstreckungsrichtung der
Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) ausgehend von dem Grundkörper
(105) ausgerichtet sind, und/oder
wobei die Platte entlang zwei Biegelinien (502, 504) gebogen ist, die zueinander parallel
verlaufen und jeweils gegenüber einem Schwerpunkt des Befestigungsbereichs (101) seitlich
versetzt sind, wobei der Schwerpunkt zwischen den zwei Biegelinien (502, 504) angeordnet
ist, und/oder
wobei die Platte entlang mindestens einer ersten Biegelinie (502, 504) gebogen ist,
womit die Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) zumindest teilweise
deckungsgleich gegenüberliegend angeordnet werden,
wobei die Platte entlang einer zweiten Biegelinie (506) gebogen ist, womit in dem
Befestigungsbereich (101) ein Aufnahmeraum zum insbesondere klemmenden Befestigen
des Leiters (300) gebildet wird,
wobei die mindestens einer erste Biegelinie (502, 504) gegenüber der zweiten Biegelinie
(506) seitlich versetzt, insbesondere parallelversetzt, ist.
3. Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei ein erster
Endbereich der Platte U-förmig umgebogen ist, womit die zwei (102a, 102b, 602, 604,
1102, 1104) der ersten Einsteckelemente (102a bis 102d, 602, 604, 1102, 1104) den
zwei (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) anderen ersten Einsteckelementen (102a bis
102d, 602, 604, 1102, 1104) gegenüberliegen, und wobei ein zweiter Endbereich der
Platte U-förmig umgebogen ist, womit die zwei (102e, 102f, 602, 604, 1102, 1104) der
zweiten Einsteckelemente (102e bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) den zwei (102g, 102h,
602, 604, 1102, 1104) anderen zweiten Einsteckelementen (102e bis 102h, 602, 604,
1102, 1104) gegenüberliegen.
4. Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach Anspruch 3, wobei Stirnflächen (122, 124)
der beiden umgebogenen Endbereiche der Platte voneinander beabstandet und miteinander
fluchtend einander gegenüberliegen, und/oder
wobei als Teil der Platte mittels Bildens von mindestens zwei Aussparungslinien (126)
in der Platte mindestens ein Klemmstreifen (128) zum Verklemmen der Steckervorrichtung
(100, 700, 1100) in einem Gehäuse ausgebildet ist, und/oder
wobei an jedem der beiden umgebogenen Endbereiche der Platte jeweils ein Klemmstreifen
(128) gebildet ist, so dass die beiden Klemmstreifen (128) von der Platte aus entlang
derselben Richtung hervorstehen, und/oder
wobei die Platte so gebogen ist, dass die zwei (102a, 102b, 602, 604, 1102, 1104)
der ersten Einsteckelemente (102a bis 102d, 602, 604, 1102, 1104) den zwei (102c,
102d, 602, 604, 1102, 1104) anderen der ersten Einsteckelemente (102a bis 102d, 602,
604, 1102, 1104) berührend, insbesondere paarweise berührend, gegenüberliegen und
dass die zwei (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) der zweiten Einsteckelemente (102e
bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) den zwei (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) anderen
der zweiten Einsteckelemente (102e bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) berührend gegenüberliegen.
5. Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend ein
Ganzzahliges Vielfaches von zwei Einsteckelementen (102a bis 102h, 602, 604, 1102,
1104), insbesondere ein Ganzzahliges Vielfaches von vier Einsteckelementen (102a bis
102h, 602, 604, 1102, 1104), weiter insbesondere genau acht Einsteckelemente (102a
bis 102h, 602, 604, 1102, 1104), und/oder
wobei der Befestigungsbereich (101) als krimpfähiger Krimpabschnitt ausgestaltet ist,
und/oder
wobei der krimpfähige Krimpabschnitt (101) und die Einsteckelemente (102a bis 102h,
602, 604, 1102, 1104) aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind, und/oder
wobei der krimpfähige Krimpabschnitt (101) mit einer dünneren Materialstärke gebildet
ist als die Summe der Dicken der beiden zumindest teilweise deckungsgleich gegenüberliegenden
Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104), und/oder
wobei die Platte in dem krimpfähigen Krimpabschnitt (101) eine Dicke in einem Bereich
zwischen 0,1 mm und 0,7 mm aufweist, insbesondere eine Dicke in einem Bereich zwischen
0,3 mm und 0,5 mm, und/oder
wobei die zumindest teilweise deckungsgleich gegenüberliegenden Einsteckelemente (102a
bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) gemeinsam eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,5
mm und 1,1 mm aufweist, insbesondere eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,7 mm und
0,9 mm.
6. Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei jedes der Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) einen Einsteckabschnitt
aufweist, wobei der Einsteckabschnitt derjenige Abschnitt der Einsteckelemente (102a
bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) ist, welcher sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs
(152, 154) befindet, wenn die Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104)
in dem jeweiligen Kontaktloch (152, 154) eingeführt sind,
wobei die Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) gegenüber dem Grundkörper
(105) unabhängig voneinander elastisch verformbar sind und derart eingerichtet sind,
dass, wenn die Einsteckelemente (102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) in dem Kontaktloch
(152, 154) eingeführt sind, eine Steckverbindung der Steckervorrichtung (100, 700,
1100) mit der Leiterplatte (150) bereitstellbar ist, und/oder
wobei der Einsteckabschnitt zumindest eine konvex verlaufende Oberfläche aufweist,
und/oder
wobei die in ein jeweiliges Kontaktloch (152, 154) einzuführenden vier Einsteckelemente
(102a bis 102d, 102e bis 102d, 602, 604, 1102, 1104) als zwei identische Paare ausgebildet
sind, insbesondere als zwei Paare mit zueinander achsensymmetrischen Einsteckelementen
(102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104).
7. Steckervorrichtung (700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest eines
der ersten und/oder zumindest eines der zweiten Einsteckelemente (602, 604, 1102,
1104) jeweils einen Verriegelungsmechanismus, insbesondere einen Widerhaken-Verriegelungsmechanismus,
aufweist, der eingerichtet ist, bei Hindurchführen der Steckervorrichtung (700, 1100)
durch das jeweilige Kontaktloch (152, 154) die Steckervorrichtung (700, 1100) an der
Leiterplatte (150) zu verriegeln, und/oder
wobei der Verriegelungsmechanismus eingerichtet ist, bei Zusammendrücken der Einsteckelemente
(602, 604, 1102, 1104) und bei Herausziehen der Steckervorrichtung (700, 1100) aus
den Kontaktlöchern (152, 154) die Steckervorrichtung (700, 1100) von der Leiterplatte
(150) wieder zu entriegeln.
8. Steckervorrichtung (700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei ein erstes der ersten und ein erstes der zweiten Einsteckelemente (602, 604,
1102, 1104) aus dem Einsteckabschnitt (606) besteht, der sich innerhalb des jeweiligen
Kontaktlochs (152, 154) befindet, wenn die jeweiligen Einsteckelemente (602, 604,
1102, 1104) in dem jeweiligen Kontaktloch (152, 154) eingeführt sind;
wobei ein zweites der ersten und ein zweites der zweiten Einsteckelemente (602, 604,
1102, 1104) den Einsteckabschnitt (606) aufweist, der sich innerhalb des jeweiligen
Kontaktlochs (152, 154) befindet, wenn die Einsteckelemente (602, 604, 1102, 1104)
in dem jeweiligen Kontaktloch (152, 154) eingeführt sind, und einen Bogenabschnitt
(608) aufweist, der sich von dem Einsteckabschnitt (606) aus durch das jeweilige Kontaktloch
(152, 154) zurück bis zu dem Einsteckabschnitt (606) des ersten der jeweiligen Einsteckelemente
(602, 604, 1102, 1104) erstreckt und von diesem durch einen Spalt (800) getrennt ist.
9. Steckervorrichtung (700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei ein erstes der ersten und ein erstes der zweiten Einsteckelemente (602, 604,
1102, 1104) aus dem Einsteckabschnitt besteht, der sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs
(152, 154) befindet, wenn die jeweiligen Einsteckelemente (602, 604, 1102, 1104) in
dem jeweiligen Kontaktloch (152, 154) eingeführt sind;
wobei ein zweites der ersten und ein zweites der zweiten Einsteckelemente (602, 604,
1102, 1104) den Einsteckabschnitt aufweist, der sich innerhalb des jeweiligen Kontaktlochs
(152, 154) befindet, wenn die Einsteckelemente (602, 604, 1102, 1104) in dem jeweiligen
Kontaktloch (152, 154) eingeführt sind, und einen Bogenabschnitt aufweist, der sich
von dem Einsteckabschnitt aus durch das jeweilige Kontaktloch (152, 154) zurück bis
zu dem Einsteckabschnitt des ersten der jeweiligen Einsteckelemente (602, 604, 1102,
1104) erstreckt und von diesem durch einen Spalt (1502) getrennt ist, der die jeweiligen
Einsteckelemente (602, 604, 1102, 1104) auch dann beabstandet hält, wenn eines oder
beide der Einsteckelemente (602, 604, 1102, 1104) beim Einführen in das jeweilige
Kontaktloch (152, 154) seitlich komprimiert wird oder werden.
10. Verbindungsanordnung, aufweisend
eine Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, und
eine Leiterplatte (150) mit dem ersten Kontaktloch (152) und mit dem zweiten Kontaktloch
(154),
wobei die Steckervorrichtung (100, 700, 1100) mittels einer Steckverbindung, insbesondere
ausschließlich mittels einer Steckverbindung, mit der Leiterplatte (150) verbunden
ist.
11. Verbindungsanordnung nach Anspruch 10, wobei die Leiterplatte (150) mit einer ersten
elektrisch leitfähigen Kontaktierungsschicht (156) in dem ersten Kontaktloch (152)
und mit einer zweiten elektrisch leitfähigen Kontaktierungsschicht (156) in dem zweiten
Kontaktloch (154) versehen ist, wobei die erste elektrisch leitfähige Kontaktierungsschicht
(156) und die zweite elektrisch leitfähige Kontaktierungsschicht (156) als zusammenhängende
elektrisch leitfähige Struktur ausgebildet sind.
12. Verfahren zum elektrischen Verbinden eines Leiters (300) mit einer Leiterplatte (150)
mittels direkten Einsteckens einer Steckervorrichtung (100, 700, 1100) gleichzeitig
in ein erstes Kontaktloch (152) und in ein zweites Kontaktloch (154) der Leiterplatte
(150), wobei das Verfahren aufweist:
Biegen einer elektrisch leitfähigen Platte der Steckervorrichtung (100, 700, 1100)
derart, dass zwei (102a, 102b, 602, 604, 1102, 1104) von vier ersten Einsteckelementen
(102a bis 102d, 602, 604, 1102, 1104) der Steckervorrichtung (100, 700, 1100) zwei
(102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) anderen der ersten Einsteckelemente (102a bis 102d,
602, 604, 1102, 1104) zum Einstecken in das erste Kontaktloch (152) zumindest teilweise
deckungsgleich gegenüberliegen und dass zwei (102e, 102f) von vier zweiten Einsteckelementen
(102e bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) der Steckervorrichtung (100, 700, 1100) zwei
(102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) anderen der zweiten Einsteckelemente (102e bis
102h, 602, 604, 1102, 1104) zum Einstecken in das zweite Kontaktloch (154) zumindest
teilweise deckungsgleich gegenüberliegen,
Befestigen des Leiters (300) an einem Befestigungsbereich (101) der Steckervorrichtung
(100, 700, 1100),
gemeinsames Einführen der vier ersten Einsteckelemente (102a bis 102d, 602, 604, 1102,
1104) der Steckervorrichtung (100, 700, 1100) in das erste Kontaktloch (152) und der
vier zweiten Einsteckelemente (102e bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) der Steckervorrichtung
(100, 700, 1100) in das zweite Kontaktloch (154) zum Ausbilden einer Steckverbindung
der Steckervorrichtung (100, 700, 1100) mit der Leiterplatte (150),
Übertragen eines Stromes von dem Leiter (300) auf die Leiterplatte (150) über einen
Übertragungsbereich (103) der Steckervorrichtung (100, 700, 1100).
13. Fahrzeug mit einer Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach einem der Ansprüche 1
bis 9 oder mit einer Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11.
14. Verwendung einer Steckervorrichtung (100, 700, 1100) nach einem der Ansprüche 1 bis
9 zum Übertragen eines elektrischen Stroms von mindestens 5 Ampere, insbesondere von
mindestens 10 Ampere, weiter insbesondere von mindestens 20 Ampere, zwischen den Einsteckelementen
(102a bis 102h, 602, 604, 1102, 1104) der Steckervorrichtung (100, 700, 1100) und
der daran befestigten Leiterplatte (150).
1. Plug device (100, 700, 1100) for electrically connecting a conductor (300) with a
circuit board (150) by directly plugging the plug device (100, 700, 1100) into a first
contact hole (152) and into a second contact hole (154) of the circuit board (150),
wherein the plug device (100, 700, 1100) comprises:
an attachment region (101) for attaching the conductor (300) to the plug device (100,
700, 1100),
a transmission region (103) for transmitting a current from the conductor (300) to
the circuit board (150),
characterized by
four first plug-in elements (102a to 102d, 602, 604, 1102, 1104) which are commonly
insertable into the first contact hole (152), and
four second plug-in elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104) which are commonly
insertable into the second contact hole (154),
wherein each of the plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) extends
from a common base body (105) of the plug device (100, 700, 1100) and continues separated
from the other plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104),
wherein the base body (105) with the plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102,
1104) is made of a plastically bendable electrically conductive plate which is bent
such that two (102a, 102b, 602, 604) of the first plug-in elements (102a to 102d,
602, 604, 1102, 1104) at least partially congruently face two (102c, 102d, 602, 604,
1102, 1104) others of the first plug-in elements (102a to 102d, 602, 604, 1102, 1104)
for plugging into the first contact hole (152) and such that two (102e, 102f, 602,
604, 1102, 1104) of the second plug-in elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104)
at least partially congruently face two (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) others
of the second plug-in elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104) for plugging into
the second contact hole (154).
2. Plug device (100, 700, 1100) according to claim 1, wherein bending lines (502, 504)
along which the plate is bent, are aligned parallel to an extension direction of the
plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104), originating from the base body
(105), and/or
wherein the plate is bent along two bending lines (502, 504) which extend parallel
to each other and which are respectively laterally offset to a center of gravity of
the attachment region (101), wherein the center of gravity is arranged between the
two bending lines (502, 504), and/or
wherein the plate is bent along at least one first bending line (502, 504), whereby
the plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) are arranged at least partially
congruently facing each other,
wherein the plate is bent along a second bending line (506), whereby an accommodation
volume is formed in the attachment region (101) for particularly clampingly attaching
the conductor (300),
wherein the at least one bending line (502, 504) is laterally offset, in particular
parallelly offset, to the second bending line (506).
3. Plug device (100, 700, 1100) according to one of the claims 1 to 2, wherein a first
end region of the plate is bent U-shaped, whereby the two (102a, 102b, 602, 604, 1102,
1104) of the first plug-in elements (102a to 102d, 602, 604, 1102, 1104) are facing
the two (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) other first plug-in elements (102a to 102d,
602, 604, 1102, 1104), and wherein a second end region of the plate is bent U-shaped,
whereby the two (102e, 102f, 602, 604, 1102, 1104) of the second plug-in elements
(102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104) are facing the two (102g to 102h, 602, 604, 1102,
1104) other second plug-in elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104).
4. Plug device (100, 700, 1100) according to claim 3, wherein front surfaces (122, 124)
of the both bent end regions of the plate are spaced and aligned with one another
facing each other, and/or
wherein, as part of the plate, at least one clamping strip (128) for clamping the
plug device (100, 700, 1100) in a housing is formed by forming at least two recess
lines (126) in the plate, and/or
wherein at each of the both bent end regions of the plate respectively one clamping
strip (128) is formed, such that the both clamping strips (128) protrude from the
plate along the same direction, and/or
wherein the plate is bent such that the two (102a, 102b, 602, 604, 1102, 1104) of
the first plug-in elements (102a to 102d, 602, 604, 1102, 1104) are touchingly facing,
in particular pairwise touchingly facing, the two (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104)
others of the first plug-in elements (102a to 102d, 602, 604, 1102, 1104) and such
that the two (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) of the second plug-in elements (102e
to 102h, 602, 604, 1102, 1104) are touchingly facing the two (102g, 102h, 602, 604,
1102, 1104) others of the second plug-in elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104).
5. Plug device (100, 700, 1100) according to one of the claims 1 to 4, comprising an
integral multiple of two plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104), in
particular an integer multiple of four plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102,
1104), further in particular exactly eight plug-in elements (102a to 102h, 602, 604,
1102, 1104), and/or
wherein the attachment region (101) is designed as crimpable crimping section, and/or
wherein the crimpable crimping section (101) and the plug-in elements (102a to 102h,
602, 604, 1102, 1104) are made of different materials, and/or
wherein the crimpable crimping section (101) is formed with a thinner material thickness
than the sum of the thicknesses of both at least partially congruently facing plug-in
elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104), and/or
wherein the plate in the crimpable crimping section (101) comprises a thickness in
a range between 0.1 mm and 0.7 mm, in particular a thickness in a range between 0.3
mm and 0.5 mm, and/or
wherein the at least partially congruently facing plug-in elements (102a to 102h,
602, 604, 1102, 1104) together comprise a thickness in a range between 0.5 mm and
1.1 mm, in particular a thickness in a range between 0.7 mm and 0.9 mm.
6. Plug device (100, 700, 1100) according to one of the claims 1 to 5,
wherein each of the plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) comprises
a plug-in section, wherein the plug-in section is that section of the plug-in elements
(102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104), which is located within the respective contact
hole (152, 154), when the plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) are
inserted in the respective contact hole (152, 154),
wherein the plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) are flexible formable
independently from each other and are adapted such that, when the plug-in elements
(102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) are inserted in the contact hole (152, 154),
a plug connection of the plug device (100, 700, 1100) with the circuit board (150)
is providable, and/or
wherein the plug-in section comprises at least one convex surface, and/or
wherein the four plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102, 1104) to be inserted
into a respective contact hole (152, 154) are formed as two identical pairs, in particular
as two pairs with axially symmetrical plug-in elements (102a to 102h, 602, 604, 1102,
1104).
7. Plug device (700, 1100) according to one of the claims 1 to 6, wherein at least one
of the first and/or at least one of the second plug-in elements (602, 604, 1102, 1104)
respectively comprises a locking mechanism, in particular a barblocking mechanism,
which is adapted for locking the plug device (700, 1100) to the circuit board (150),
when guiding the plug device (700, 1100) through the respective contact hole (152,
154), and/or
wherein the locking mechanism is adapted to unlock the plug device (700, 1100) again
from the circuit board (150), when pushing the plug-in elements (602, 604, 1102, 1104)
together and when pulling the plug device (700, 1100) out of the contact holes (152,
154).
8. Plug device (700, 1100) according to one of the claims 1 to 7,
wherein a first of the first and a first of the second plug-in elements (602, 604,
1100, 1104) consist of the plug-in section (606) which is located within the respective
contact hole (152, 154) when the respective plug-in elements (602, 604, 1102, 1104)
are inserted in the respective contact hole (152, 154);
wherein a second of the first and a second of the second plug-in elements (602, 604,
1102, 1104) comprise the plug-in section (606) which is located within the respective
contact hole (152, 154), when the plug-in elements (602, 604, 1102, 1104) are inserted
in the respective contact hole (152, 154), and comprise an arch section (608) which
extends from the plug-in section (606) through the respective contact hole (152, 154)
back to the plug-in section (606) of the first of the respective plug-in elements
(602, 604, 1102, 1104) and is separated therefrom by a slit (800).
9. Plug device (700, 1100) according to one of the claims 1 to 8,
wherein a first of the first and a first of the second plug-in elements (602, 604,
1102, 1104) consist of the plug-in section which is located within the respective
contact hole (152, 154), when the respective plug-in elements (602, 604, 1102, 1104)
are inserted in the contact hole (152, 154);
wherein a second of the first and a second of the second plug-in elements (602, 604,
1102, 1104) comprise the plug-in section which is located within the respective contact
hole (152, 154), when the plug-in elements (602, 604, 1102, 1104) are inserted in
the respective contact hole (152, 154), and comprise an arch section which extends
from the plug-in section through the respective contact hole (152, 154) back to the
plug-in section of the first of the respective plug-in elements (602, 604, 1102, 1104)
and is separated therefrom by a slit (1502) which also keeps the plug-in elements
(602, 604, 1102, 1104) spaced in the case when one or both of the plug-in elements
(602, 604, 1102, 1104) is or are laterally compressed when inserting into the respective
contact hole (152, 154).
10. Connection arrangement comprising
a plug device (100, 700, 1100) according to one of the claims 1 to 9, and
a circuit board (150) with the first contact hole (152) and with the second contact
hole (154),
wherein the plug device (100, 700, 1100) is connected with the circuit board (150)
by a plug connection, in particular exclusively by a plug connection.
11. Connection arrangement according to claim 10, wherein the circuit board (150) is provided
with a first electrically conductive contact layer (156) in the first contact hole
(152) and with a second electrically conductive contact layer (156) in the second
contact hole (154),
wherein the first electrically conductive contact layer (156) and the second electrically
conductive contact layer (156) are formed as continuous electrically conductive structure.
12. Method for electrically connecting a conductor (300) with a circuit board (150) by
directly plugging in a plug device (100, 700, 1100) simultaneously into a first contact
hole (152) and into a second contact hole (154) of the circuit board (150), wherein
the method comprises:
bending an electrically conductive plate of the plug device (100, 700, 1100) such
that two (102a, 102b, 602, 604, 1102, 1104) of four first plug-in elements (102a to
102d, 602, 604, 1102, 1104) of the plug device (100, 700, 1100) at least partially
congruently face two (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) others of the first plug-in
elements (102a to 102d, 602, 604, 1102, 1104) for plugging into the first contact
hole (152), and such that two (102e, 102f) of four second plug-in elements (102e to
102h, 602, 604, 1102, 1104) of the plug device (100, 700, 1100) at least partially
congruently face two (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) others of the second plug-in
elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104) for plugging into the second contact
hole (154),
attaching the conductor (300) to an attachment region (101) of the plug device (100,
700, 1100),
commonly inserting the four first plug-in elements (102a to 102d, 602, 604, 1102,
1104) of the plug device (100, 700, 1100) into the first contact hole (152) and the
four second plug-in elements (102e to 102h, 602, 604, 1102, 1104) of the plug device
(100, 700, 1100) into the second contact hole (154) for forming a plug connection
of the plug device (100, 700, 1100) with the circuit board (150),
transmitting a current from the conductor (300) to the circuit board (150) via a transmission
region (103) of the plug device (100, 700, 1100).
13. Vehicle with a plug device (100, 700, 1100) according to one of the claims 1 to 9
or with a connection arrangement according to one of the claims 10 or 11.
14. Use of a plug device (100, 700, 1100) according to one of the claims 1 to 9 for transmitting
an electric current of at least 5 ampere, in particular at least 10 ampere, further
in particular at least 20 ampere, between the plug-in elements (102a to 102h, 602,
604, 1102, 1104) of the plug device (100, 700, 1100) and the circuit board (150) attached
thereto.
1. Dispositif à fiche (100, 700, 1100) servant à raccorder électriquement un conducteur
(300) à une carte de circuits imprimés (150) au moyen d'un enfichage direct du dispositif
à fiche (100, 700, 1100) dans un premier trou de contact (152) et dans un deuxième
trou de contact (154) de la carte de circuits imprimés (150),
caractérisé en ce que le dispositif à fiche (100, 700, 1100) présente :
une zone de fixation (101) servant à fixer un conducteur (300) au niveau du dispositif
à fiche (100, 700, 1100),
une zone de transmission (103) servant à transmettre un courant depuis le conducteur
(300) sur la carte de circuits imprimés (150),
caractérisé par
quatre premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104), qui peuvent
être introduits conjointement dans le premier trou de contact (152), et
quatre deuxièmes éléments d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104), qui peuvent
être introduits conjointement dans le deuxième trou de contact (154),
caractérisé en ce que chacun des éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) se déploie depuis
un corps de base (105) commun du dispositif à fiche (100, 700, 1100) et s'étend de
manière séparée des autres éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104),
caractérisé en ce que le corps de base (105) pourvu des éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102,
1104) est formé à partir d'une carte électroconductrice pliable plastiquement, qui
est pliée de telle manière que deux éléments d'enfichage (102a, 102b, 602, 604) des
premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104) font face au moins
en partie en vis-à-vis à deux autres éléments d'enfichage (102c, 102d, 602, 604, 1102,
1104) des premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104) aux fins
de l'enfichage dans le premier trou de contact (152), et en ce que deux éléments d'enfichage (102e, 102f, 602, 604, 1102, 1104) des deuxièmes éléments
d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104) font face au moins en partie en vis-à-vis
à deux autres éléments d'enfichage (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) des deuxièmes
éléments d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104) aux fins de l'enfichage dans
le deuxième trou de contact (154).
2. Dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que des lignes de pliage (502, 504), le long desquelles la carte est pliée, sont orientées
en partant du corps de base (105) de manière parallèle par rapport au sens d'extension
des éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104), et/ou
caractérisé en ce que la carte est pliée le long de deux lignes de pliage (502, 504), qui s'étendent de
manière parallèle l'une par rapport à l'autre et qui sont décalées sur le côté respectivement
par rapport à un centre de gravité de la zone de fixation (101), caractérisé en ce que le centre de gravité est disposé entre les deux lignes de pliage (502, 504), et/ou
caractérisé en ce que la carte est pliée le long au moins d'une première ligne de pliage (502, 504), ce
qui permet aux éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) d'être disposés
de manière à se faire face au moins en partie en vis-à-vis,
caractérisé en ce que la carte est pliée le long d'une deuxième ligne de pliage (506), ce qui permet de
former un espace de logement servant en particulier à fixer par serrage le conducteur
(300) dans la zone de fixation (101),
caractérisé en ce que la première ligne de pliage (502, 504) au moins au nombre de une est décalée sur
le côté, en particulier décalée de manière parallèle, par rapport à la deuxième ligne
de pliage (506).
3. Dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1 à
2, caractérisé en ce qu'une première zone d'extrémité de la carte est repliée de manière à présenter une forme
de U, ce qui permet à deux éléments d'enfichage (102a, 102b, 602, 604, 1102, 1104)
des premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104) de faire face
à deux autres éléments d'enfichage (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) des premiers
éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104), et caractérisé en ce qu'une deuxième zone d'extrémité de la carte est repliée de manière à présenter une forme
de U, ce qui permet à deux éléments d'enfichage (102e, 102f, 602, 604, 1102, 1104)
des deuxièmes éléments d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104) de faire face
à deux autres éléments d'enfichage (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) des deuxièmes
éléments d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104).
4. Dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que des faces frontales (122, 124) des deux zones d'extrémité repliées de la carte sont
espacées l'une de l'autre et se font face de manière à être alignées, et/ou
caractérisé en ce qu'au moins une bande de serrage (128) servant à serrer le dispositif à fiche (100, 700,
1100) dans un boîtier est réalisée en tant que partie de la carte au moyen de la formation
d'au moins deux lignes d'évidement (126) dans la carte, et/ou
caractérisé en ce que respectivement une bande de serrage (128) est formée au niveau de chacune des deux
zones d'extrémité repliées de la carte de sorte que les deux bandes de serrage (128)
font saillie de la carte le long de la même direction, et/ou
caractérisé en ce que la carte est repliée de sorte que deux éléments d'enfichage (102a, 102b, 602, 604,
1102, 1104) des premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104)
font face avec contact, en particulier avec un contact par paire, aux deux autres
éléments d'enfichage (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) des premiers éléments d'enfichage
(102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104), et en ce que les deux éléments d'enfichage (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) des deuxièmes éléments
d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104) font face avec contact aux deux autres
éléments d'enfichage (102g, 102h, 602, 604, 1102, 1104) des deuxièmes éléments d'enfichage
(102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104).
5. Dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1 à
4, présentant un multiple à nombre entier de deux éléments d'enfichage (102a à 102h,
602, 604, 1102, 1104), en particulier un multiple entier de quatre éléments d'enfichage
(102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104), également en particulier précisément de huit
éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104), et/ou
caractérisé en ce que la zone de fixation (101) est configurée sous la forme d'une section à sertir pouvant
être sertie, et/ou
caractérisé en ce que la section à sertir (101) pouvant être sertie et les éléments d'enfichage (102a à
102h, 602, 604, 1102, 1104) sont formés à partir de matériaux différents, et/ou
caractérisé en ce que la section à sertir (101) pouvant être sertie est formée avec une épaisseur de matériau
plus fine que la somme des épaisseurs des deux éléments d'enfichage (102a à 102h,
602, 604, 1102, 1104) se faisant face au moins en partie en vis-à-vis, et/ou
caractérisé en ce que la carte présente, dans la section à sertir (101) pouvant être sertie une épaisseur
située dans la plage comprise entre 0,1 mm et 0,7 mm, en particulier une épaisseur
située dans la plage comprise entre 0,3 mm et 0,5 mm, et/ou
caractérisé en ce que les éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) se faisant face au moins
en partie en vis-à-vis présentent en commun une épaisseur située dans une plage comprise
entre 0,5 mm et 1,1 mm, en particulier une épaisseur située dans une plage comprise
entre 0,7 mm et 0,9 mm.
6. Dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1 à
5,
caractérisé en ce que chacun des éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) présente une
section d'enfichage, caractérisé en ce que la section d'enfichage est précisément la section des éléments d'enfichage (102a
à 102h, 602, 604, 1102, 1104) qui se trouve à l'intérieur du trou de contact (152,
154) respectif, lorsque les éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104)
sont introduits dans le trou de contact (152, 154) respectif,
caractérisé en ce que les éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) peuvent être déformés
élastiquement indépendamment les uns des autres par rapport au corps de base (105)
et sont mis au point de telle manière que, lorsque les éléments d'enfichage (102a
à 102h, 602, 604, 1102, 1104) sont introduits dans le trou de contact (152, 154),
un raccordement par fiche du dispositif à fiche (100, 700, 1100) à la carte de circuits
imprimés (150) peut être fourni, et/ou
caractérisé en ce que la section d'enfichage présente au moins une surface s'étendant de manière convexe,
et/ou
caractérisé en ce que les quatre éléments d'enfichage (102a à 102d, 102e à 102d, 602, 604, 1102, 1104)
à introduire dans un trou de contact (152, 154) respectif sont réalisés sous la forme
de deux paires identiques, en particulier sous la forme de deux paires comprenant
des éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) en symétrie axiale les
uns par rapport aux autres.
7. Dispositif à fiche (700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un des premiers et/ou au moins un des deuxièmes éléments d'enfichage (602,
604, 1102, 1104) présentent respectivement un mécanisme de verrouillage, en particulier
un mécanisme de verrouillage à ardillons, qui est mis au point pour verrouiller le
dispositif à fiche (700, 1100) au niveau de la carte de circuits imprimés (150) en
guidant le dispositif à fiche (700, 1100) à travers le trou de contact (152, 154)
respectif, et/ou
caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage est mis au point pour déverrouiller à nouveau le dispositif
à fiche (700, 1100) de la carte de circuits imprimés (150) en comprimant les éléments
d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) et en retirant le dispositif à fiche (700, 1100)
des trous de contact (152, 154).
8. Dispositif à fiche (700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce qu'un premier élément d'enfichage des premiers éléments d'enfichage et un premier élément
d'enfichage des deuxièmes éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) sont constitués
de la section d'enfichage (606), qui se trouve à l'intérieur du trou de contact (152,
154) respectif, lorsque les éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) respectifs
sont introduits dans le trou de contact (152, 154) respectif,
caractérisé en ce qu'un deuxième élément d'enfichage des premiers éléments d'enfichage et un deuxième élément
d'enfichage des deuxièmes éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) présentent la
section d'enfichage (606), qui se trouve à l'intérieur du trou de contact (152, 154)
respectif, lorsque les éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) sont introduits
dans le trou de contact (152, 154) respectif, et présentent une section en arc (608),
qui se déploie depuis la section d'enfichage (606) pour revenir jusqu'à la section
d'enfichage (606) du premier élément d'enfichage des éléments d'enfichage (602, 604,
1102, 1104) respectifs en passant par le trou de contact (152, 154) respectif et qui
est séparée de ladite section d'enfichage par une fente (800).
9. Dispositif à fiche (700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce qu'un premier élément d'enfichage des premiers éléments d'enfichage et un premier élément
d'enfichage des deuxièmes éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) sont constitués
de la section d'enfichage, qui se trouve à l'intérieur du trou de contact (152, 154)
respectif, lorsque les éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) respectifs sont
introduits dans le trou de contact (152, 154) respectif,
caractérisé en ce qu'un deuxième élément d'enfichage des premiers éléments d'enfichage et un deuxième élément
d'enfichage des deuxièmes éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) présentent la
section d'enfichage, qui se trouve à l'intérieur du trou de contact (152, 154) respectif,
lorsque les éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) sont introduits dans le trou
de contact (152, 154) respectif, et présentent une section en arc, qui se déploie
depuis la section d'enfichage pour revenir jusqu'à la section d'enfichage du premier
élément d'enfichage des éléments d'enfichage (602, 604, 1102, 1104) respectifs en
passant par le trou de contact (152, 154) respectif et qui est séparée de ladite section
d'enfichage par une fente (1502), qui maintient à distance les éléments d'enfichage
(602, 604, 1102, 1104) respectifs également lorsqu'un ou deux des éléments d'enfichage
(602, 604, 1102, 1104) est ou sont comprimés sur le côté lors de l'introduction dans
le trou de contact (152, 154) respectif.
10. Ensemble de raccordement, présentant
un dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon l'une quelconque des revendications 1
à 9, et
une carte de circuits imprimés (150) comprenant le premier trou de contact (152) et
le deuxième trou de contact (154),
caractérisé en ce que le dispositif à fiche (100, 700, 1100) est relié à la carte de circuits imprimés
(150) au moyen d'un raccordement par fiche, en particulier exclusivement au moyen
d'un raccordement par fiche.
11. Ensemble de raccordement selon la revendication 10, caractérisé en ce que la carte de circuits imprimés (150) est pourvue d'une première couche de mise en
contact (156) électroconductrice dans le premier trou de contact (152) et d'une deuxième
couche de mise en contact (156) électroconductrice dans le deuxième trou de contact
(154), caractérisé en ce que la première couche de mise en contact (156) électroconductrice et la deuxième couche
de mise en contact (156) électroconductrice sont réalisées sous la forme d'une structure
attachée électroconductrice.
12. Procédé servant à raccorder électriquement un conducteur (300) à une carte de circuits
imprimés (150) au moyen d'un enfichage direct d'un dispositif à fiche (100, 700, 1100)
simultanément dans un premier trou de contact (152) et dans un deuxième trou de contact
(154) de la carte de circuits imprimés (150),
caractérisé en ce que le procédé présente les étapes suivantes consistant à :
plier une carte électroconductrice du dispositif à fiche (100, 700, 1100) de telle
manière que deux éléments d'enfichage (102a, 102b, 602, 604, 1102, 1104) de quatre
premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602, 604, 1102, 1104) du dispositif à
fiche (100, 700, 1100) font face au moins en partie en vis-à-vis à deux autres éléments
d'enfichage (102c, 102d, 602, 604, 1102, 1104) des premiers éléments d'enfichage (102a
à 102d, 602, 604, 1102, 1104) aux fins de l'enfichage dans le premier trou de contact
(152), et que deux éléments d'enfichage (102e, 102f) de quatre deuxièmes éléments
d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104) du dispositif à fiche (100, 700, 1100)
font face au moins en partie en vis-à-vis à deux autres éléments d'enfichage (102g,
102h, 602, 604, 1102, 1104) des deuxièmes éléments d'enfichage (102e à 102h, 602,
604, 1102, 1104) aux fins de l'enfichage dans le deuxième trou de contact (154),
fixer le conducteur (300) au niveau d'une zone de fixation (101) du dispositif à fiche
(100, 700, 1100),
introduire conjointement les quatre premiers éléments d'enfichage (102a à 102d, 602,
604, 1102, 1104) du dispositif à fiche (100, 700, 1100) dans le premier trou de contact
(152) et les quatre deuxièmes éléments d'enfichage (102e à 102h, 602, 604, 1102, 1104)
du dispositif à fiche (100, 700, 1100) dans le deuxième trou de contact (154) aux
fins de la réalisation d'un raccordement par fiche du dispositif à fiche (100, 700,
1100) à la carte de circuits imprimés (150),
transmettre un courant du conducteur (300) sur la carte de circuits imprimés (150)
par l'intermédiaire d'une zone de transmission (103) du dispositif à fiche (100, 700,
1100).
13. Véhicule comprenant un dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon l'une quelconque
des revendications 1 à 9 ou comprenant un ensemble de raccordement selon l'une quelconque
des revendications 10 ou 11.
14. Utilisation d'un dispositif à fiche (100, 700, 1100) selon l'une quelconque des revendications
1 à 9 aux fins de la transmission d'un courant électrique d'au moins 5 ampères, en
particulier d'au moins 10 ampères, ou encore en particulier d'au moins 20 ampères,
entre les éléments d'enfichage (102a à 102h, 602, 604, 1102, 1104) du dispositif à
fiche (100, 700, 1100) et la carte de circuits imprimés (150) fixée au niveau de ce
dernier.
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