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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktverbinder und ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktverbinders gemäß den Hauptansprüchen.
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In modernen Verbindungstechnologien insbesondere in der Elektrotechnik werden oftmals standardisierte Bauteile verwendet, um verschiedene elektrische oder elektronische Komponenten auf einfache Art und Weise miteinander verbinden zu können. Dabei soll insbesondere neben einem günstigen Herstellungsverfahren auch eine flexible Einsetzbarkeit von solchen Verbindungssteckern gegeben sein.
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Beispielsweise offenbart die Druckschrift
DE19607548 A1 einen Einpress-Steckverbinder zum Einpressen in Bohrungen einer Leiterplatte bei dem die Kontakte mit einem Ende in einem im wesentlichen quaderförmigen Kunststoffkörper befestigt und in einem Pressteil in schlitzartigen, zur Leiterplatte hin offenen Aussparungen seitlich geführt sind. Die Kontakte weisen an ihrem freien Ende einen rechtwinklig zur Leiterplatte hin abgebogenen Einpressabschnitt auf.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Kontaktverbinder sowie ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Kontaktverbinders gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Kontaktverbinder zur Kontaktierung von zwei Aufnahmekontaktbereichen mit je einer Mehrzahl von Aufnahmekontakten, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktverbinder zumindest einen ersten und einen zweiten Kontaktstift aufweist, die in einem Kontaktverbinderkörper gehalten sind, wobei der erste und zweite Kontaktstift je einen Knick aufweist, um jeden der Kontaktstifte in einen längeren und einen kürzeren Teilabschnitt zu unterteilen, wobei der Kontaktverbinder einen ersten und einen zweiten Kontaktabschnitt aufweist, und wobei am ersten Kontaktabschnitt ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte freiliegen und am zweiten Kontaktabschnitt ein Ende des längeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte freiliegen.
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Unter einem Kontaktverbinder kann ein elektrisches Bauteil verstanden werden, welches zwei unterschiedliche, ursprünglich getrennte Komponenten nach einem Zusammenbau elektrisch miteinander verbindet. Unter einem Aufnahmekontaktbereich kann ein Bereich dieser Komponenten verstanden werden, der mehrere Aufnahmekontakte aufweist. Unter einem Kontaktstift kann ein elektrisch leitfähiger Stift verstanden werden. Dabei kann ein solcher Kontaktstift einen Knick aufweisen, wodurch der Kontaktstift in einen längeren und einen kürzeren Teilabschnitt unterteilt wird. Unter einem Knick oder einer Biegung kann dabei eine Stelle oder Position des Kontaktstifts verstanden werden, an der sich die Erstreckungsrichtung des Kontaktstifts ändert. Insbesondere erstreckt sich somit der kürzere Teilabschnitt des Kontaktstifts in eine andere Richtung als der längere Teilabschnitt des Kontaktstifts. Unter einem Kontaktverbinderkörper kann ein Element verstanden werden, welches ausgebildet oder ausgeformt ist, um die Kontaktstifte in einer vorbestimmten Position zu halten. Beispielsweise kann der Kontaktverbinderkörper aus einer Vergussmasse wie einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, wobei bei der Herstellung des Kontaktverbinderkörpers die Kontaktstifte (insbesondere die längeren Teilabschnitte der Kontaktstifte) eingeschlossen oder eingebettet werden. Wenn die Vergussmasse nach dem Vergießen aushärtet, ist der Kontaktverbinderkörper ein stabiles Element, welches die Kontaktstifte in ihrer gewünschten Position dauerhaft hält. Unter einem Ende eines Kontaktstifts kann ein freiliegender Bereich des Kontaktstifts verstanden werden, an der der jeweilige Kontaktstift elektrisch leitfähig kontaktierbar ist.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein sehr kompakt aufzubauender Kontaktverbinder geschaffen werden kann, wenn an einem Kontaktabschnitt des Kontaktverbinders einerseits ein Ende eines längeren Teilabschnitts eines ersten Kontaktstifts und andererseits ein Ende eines kürzeren Teilabschnitts eines zweiten Kontaktstifts freiliegen und an einem anderen Kontaktabschnitt des Kontaktverbinders ebenfalls ein Ende eines längeren Teilabschnitts eines Kontaktstifts (nunmehr des zweiten Kontaktstifts) und ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des Kontaktstifts (nunmehr des ersten Kontaktstifts) freiliegen. Auf diese Weise können die Kontaktstifte sehr nahe beieinander angeordnet werden, wodurch sich vorteilhaft eine sehr gute Ausnutzung eines zur Verfügung stehenden Bauraumes erreichen lässt und wobei dennoch eine hohe Stabilität des Kontaktverbinders gewährleistet werden kann. Insbesondere bei sehr kleinen zu fertigenden Komponenten erweist sich die Verwendung eines derart aufgebauten Kontaktverbinders als besonders vorteilhaft.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können sich die am ersten Kontaktabschnitt freiliegenden Enden des zumindest ersten und zweiten Kontaktstifts innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs gleich weit von einer Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers weg erstrecken und/oder dass sich die am zweiten Kontaktabschnitt freiliegenden Enden des zumindest ersten und zweiten Kontaktstifts innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs gleich weit von einer Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers weg erstrecken. Unter einem Toleranzbereich kann beispielsweise ein Bereich von 10 Prozent des Abstands zwischen den Enden der Kontaktstifte von der Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers verstanden werden. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen jedem Ende eines Kontaktstifts zur Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers um nicht mehr als beispielsweise 10 Prozent von einem Abstand zwischen einem Ende eines anderen Kontaktstifts zur Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers abweicht. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein solcher Kontaktverbinder sehr gut montierbar ist, da die Enden der Kontaktstifte in den jeweiligen Kontaktabschnitten nahezu gleich weit von der Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers abstehen.
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Um eine besonders stabile Verankerung der Kontaktstifte in den Kontaktverbinderkörper zu erreichen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der längere Teilabschnitt des zumindest ersten und/oder zweiten Kontaktstifts eine Kontaktstift-Verbreiterung aufweisen, die in dem Kontaktverbinderkörper eingebettet ist. Unter einer Kontaktstift-Verbreiterung kann dabei ein Bereich im längeren Teilabschnitt des jeweils betreffenden Kontaktstifts verstanden werden, in dem der Kontaktstifte eine größere Breite als einem anderen Bereich aufweist.
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Ein besonders stabiler Kontaktverbinder lässt sich dann bereitstellen, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der längere Teilabschnitt des zumindest ersten und/oder zweiten Kontaktstifts zumindest teilweise in dem Kontaktverbinderkörper eingebettet ist und/oder der kürzere Teilabschnitt und der Knick des zumindest ersten und/oder zweiten Kontaktstifts freiliegen. Durch die Einbettung des längeren Teilabschnitts des jeweiligen Kontaktstifts in den Kontaktverbinderkörper kann somit die stabile Halterung der Kontaktstifte erreicht werden. Liegen dagegen die jeweiligen kürzeren Teilabschnitte und der Knick der jeweils betreffenden Kontaktstifte frei, lässt sich hierdurch eine gute Flexibilität beim Einpassen des Kontaktverbinders sicherstellen, damit die Enden der Kontaktstifte mit den jeweils zugehörigen Aufnahmekontakten leicht verbunden werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zumindest ein Ende des zumindest ersten und/oder zweiten Kontaktstifts eine Verbreiterung aufweisen, insbesondere um einen besseren Halt des Endes des betreffenden Kontaktstifts in einem Aufnahmekontakt eines Aufnahmekontaktbereichs sicherzustellen. Unter einer solchen Verbreiterung kann beispielsweise eine Aufweitung des Kontaktstifts im Bereich eines Endes eines Kontaktstifts in Form einer Feder verstanden werden.
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Besonders kostengünstig und einfach herstellen lässt sich ein Kontaktverbinder dann, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Form und/oder eine Größe zumindest des ersten Kontaktstifts innerhalb eines Toleranzbereichs einer Form und/oder einer Größe des zweiten Kontaktstifts entspricht. Unter einem Toleranzbereich gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ebenfalls eine Abweichung der Größe der einzelnen Kontaktstifte um bis zu zehn Prozent verstanden werden. Ein derart aufgebauter Kontaktverbinder ermöglicht die Fertigung aus nahezu, unter Berücksichtigung von Herstelltoleranzen, identischen Kontaktstiften, wodurch sich die Anzahl von unterschiedlichen Komponenten zur Herstellung des Kontaktverbinders reduzieren lässt.
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Ein besonders kompakt aufgebauter Kontaktverbinder lässt sich dann realisieren, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der erste Teilabschnitt und der zweite Teilabschnitt zumindest des ersten Kontaktstifts in einem Winkel von 30° bis 150°, vorzugsweise von 90°, zueinander ausgerichtet sind und/oder dass der erste Teilabschnitt und der zweite Teilabschnitt zumindest des zweiten Kontaktstifts in einem Winkel von 30° bis 150°, vorzugsweise von 90°, zueinander ausgerichtet sind. Durch die Ausbildung eines solchen Winkels können der erste und zweite Kontaktstift sehr nahe beieinander positioniert werden, sodass sich eine sehr effiziente Raumausnutzung realisieren lässt.
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Vorzugsweise ist wenigstens einer der Kontaktstifte oder sind sämtliche Kontaktstifte mittels eines Stanzverfahrens hergestellt. Dadurch kann der ausgewählte Winkel einfach und präzise ausgeformt werden.
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Um einen besonders stabilen Kontaktverbinder herzustellen, kann ferner auch gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Haupterstreckungsrichtung des längeren Teilabschnitts zumindest des ersten Kontaktstifts in einem Winkel von 30° bis 150°, vorzugsweise von 90°, gegenüber einer Haupterstreckungsrichtung des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts ausgerichtet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Kontaktverbinder zumindest einen dritten Kontaktstift aufweisen, der einen Knick aufweist, um den dritten Kontaktstift in einen längeren und einen kürzeren Teilabschnitt zu unterteilen, und wobei am ersten Kontaktabschnitt ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des dritten Kontaktstifts und am zweiten Kontaktabschnitt ein Ende des längeren Teilabschnitts des dritten Kontaktstifts als Steckkontakte freiliegen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft einen technisch sehr einfach aufgebauten Kontaktverbinder, der eine größere Anzahl von elektrischen Verbindungen mit einer geringen Anzahl von erforderlichen Baukomponenten bei zugleich hoher Ausnutzung eines zur Verfügung stehenden Bauraums ermöglicht.
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Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Ende des längeren Teilabschnitts des dritten Kontaktstifts in einer Verbindungsgerade mit dem Ende des längeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts liegt, die das Ende des kürzeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts nicht enthält. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Ende des kürzeren Teilabschnitts des dritten Kontaktstifts in einer Verbindungsgerade mit dem Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts liegen, die das Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts nicht enthält. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass an den einzelnen Kontaktabschnitten unterschiedliche Zeilen mit Kontaktpins (d. h. den Enden der Kontaktstifte) aufgebaut werden können, wobei die Kontaktpins jeder Zeile durch Enden von Kontaktstiften gebildet werden, die in gleicher Ausrichtung im Kontaktverbinderkörper eingebettet sind. Die Kontaktpins einer zweiten Zeile werden dann durch Enden von Kontaktstiften gebildet, die in einer anderen Ausrichtung im Kontaktverbinderkörper eingebettet sind, als die Kontaktstifte, deren Enden eine erste Zeile von Kontaktpins bilden. Auf diese Weise lässt sich mit einer kleinen Anzahl von erforderlichen Bauelementen ein Kontaktverbinder schaffen, der hinsichtlich einer Anzahl von aufzunehmenden Kontaktstiften sehr flexibel konfiguriert werden kann und zugleich einen geringen Bauraumbedarf aufweist.
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Ein besonders kompakt und stabil aufgebauter Kontaktverbinder lässt sich dann realisieren, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der längere Teilabschnitt des zweiten Kontaktstifts zwischen den längeren Teilabschnitten des ersten und dritten Kontaktstifts in dem Kontaktverbinderkörper angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Kontaktverbinder ferner zumindest einen vierten Kontaktstift aufweisen, der einen Knick aufweist, um den vierten Kontaktstift in einen längeren und einen kürzeren Teilabschnitt zu unterteilen, und wobei am ersten Kontaktabschnitt ein Ende des längeren Teilabschnitts des vierten Kontaktstifts und am zweiten Kontaktabschnitt ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des vierten Kontaktstifts als Steckkontakte freiliegen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft ebenfalls einen technisch sehr einfach aufgebauten Kontaktverbinder, der eine größere Anzahl von elektrischen Verbindungen mit einer geringen Anzahl von erforderlichen Baukomponenten bei zugleich hoher Ausnutzung eines zur Verfügung stehenden Bauraums ermöglicht. Bei der Wahl von einer geraden Anzahl von Enden von Kontaktstiften in einem Kontaktabschnitt kann auch sichergestellt werden, dass die Anordnung von freiliegenden Enden der Kontaktstifte in den Kontaktabschnitten unterschiedlich ist, sodass eine richtige Ausrichtung des Kontaktverbinders durch den Aufbau des Kontaktverbinders sichergestellt werden kann.
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Günstig ist es ferner, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Ende des kürzeren Teilbereichs des vierten Kontaktstifts in einer Verbindungsgerade mit dem Ende des kürzeren Teilbereichs des zweiten Kontaktstifts liegt, die das Ende des längeren Teilabschnitts des ersten oder dritten Kontaktstifts nicht enthält und/oder wenn das Ende des längeren Teilabschnitts des vierten Kontaktstifts in einer Verbindungsgerade mit dem Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts liegt, die das Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten oder dritten Kontaktstifts nicht enthält. Auch eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass mit einer geringen Anzahl von (günstiger Weise identisch aus geformten) Kontaktstiften ein Kontaktverbinder aufgebaut werden kann, der einen zur Verfügung stehenden Bauraum sehr effizient ausnutzen kann.
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Vorteilhaft ist ferner eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein sehr kompakter Kontaktverbinder hergestellt werden kann, wenn der längere Teilabschnitt des dritten Kontaktstifts zwischen den längeren Teilabschnitten des zweiten und vierten Kontaktstifts in dem Kontaktverbinderkörper angeordnet ist.
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Besonders sicher positionierbar beim Einbau ist ein Kontaktverbinder dann, wenn der Kontaktverbinderkörper zumindest einen Dom oder Stift aufweist, der aus einem Material des Kontaktverbinderkörpers, insbesondere einem Kunststoffmaterial besteht, wobei sich der zumindest eine Dom oder Stift von einer Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers erhebt. Dabei kann der Dom oder Stift einstückig mit dem Kontaktverbinderkörper ausgeformt sein. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass ein vorbestimmter Abstand zwischen einer Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers, aus der die freiliegenden Enden der Kontaktstife hervorstehen, beim Verbau des Kontaktverbinders zuverlässig eingehalten werden kann, ohne die Enden der Kontaktstifte zu verbiegen oder anderweitig durch Druck oder Zug zu belasten.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktverbinders gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Ausrichten zumindest des ersten und zweiten Kontaktstifts derart, dass ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte zum auszubildenden ersten Kontaktabschnitt ausgerichtet sind und ein Ende des längeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte zum auszubildenden zweiten Kontaktabschnitt ausgerichtet sind; und Umspritzen des zumindest ersten und zweiten Kontaktstifts mit einer Vergussmasse zur Ausbildung des Kontaktverbinderkörpers, derart, dass ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte am ersten Kontaktabschnitt freiliegen und ein Ende des längeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte am zweiten Kontaktabschnitt freiliegen, um den Kontaktverbinder herzustellen.
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Auch eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form eines Verfahrens bietet vorteilhaft die Möglichkeit, einen Kontaktverbinder kostengünstig herstellen zu können, wobei dieser Kontaktverbinder sehr stabil und effizient in der Ausnutzung eines vorgegebenen Bauraums ist. Durch den Schritt des Umspritzens, der auch als einen Schritt des Vergießens betrachtet werden kann, lässt sich weiterhin der Kontaktverbinder mittels eines technisch ausgereiften und somit kostengünstigen Verfahrens herstellen, wodurch insgesamt die Herstellungskosten eines solchen Kontaktverbinders niedrig gehalten werden können. Als Vergussmasse kann dabei beispielsweise ein Kunststoffmaterial verwendet werden.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem ersten Blickwinkel;
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2 eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem zweiten Blickwinkel;
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3 eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem dritten Blickwinkel, wobei der Kontaktverbinder in einem verbauten Zustand gezeigt ist;
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4 eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem vierten Blickwinkel, wobei der Kontaktverbinder ebenfalls in einem verbauten Zustand gezeigt ist;
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5 eine weitere perspektivische Ansicht eines Kontaktverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem fünften Blickwinkel, wobei der Kontaktverbinder ebenfalls in einem verbauten Zustand gezeigt ist;
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6 eine perspektivische Ansicht eines Kontaktstiftes gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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7 eine weitere perspektivische Ansicht eines mehrere des in 6 gezeigten Kontaktstiftes umfassenden Kontaktverbinders gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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8 eine Draufsicht auf eine Unterseite eines Aufnahmekontaktbereichs, in dem Aufnahmekontakte mit dem Kontaktverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden sind; und
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9 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren zur Herstellung eines Kontaktverbinders.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kontaktverbinders 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem ersten Blickwinkel. Der Kontaktverbinder 100 weist einen ersten Kontaktstift 110a, einen zweiten Kontaktstift 110b, einen dritten Kontaktstift 110c, einen vierten Kontaktstift 110d, einen fünften Kontaktstift 110e und einen sechsten Kontaktstift 110f auf. Jeder der Kontaktstifte 110a–f ist aus einem metallischen Material gefertigt und weist einen Knick 120 auf, der beispielsweise auch als Biegung mit einer runden Knickkante ausgeformt sein kann. Durch den Knick 120 werden die Kontaktstifte 110 in einen kürzeren Teilabschnitt 125 und einen längeren Teilabschnitt 127 unterteilt. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Knick 120 rechtwinklig ausgeführt, sodass der kürzere Teilabschnitt 125 in einem rechten Winkel gegenüber dem längeren Teilabschnitt 127 des jeweils betreffenden Kontaktstifts 110 angeordnet ist.
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Insbesondere die längeren Teilabschnitte 127 sind in einem Kontaktverbinderkörper 130 vergossen, der in 1 transparent dargestellt ist, um eine Beschreibung des Aufbaus des Kontaktverbinders 100 gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zu erleichtern.
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Die Kontaktstifte 110 sind nun derart in dem Kontaktverbinderkörper 130 eingebettet, sodass freiliegende Enden 135 der kürzeren Teilabschnitte 125 des ersten 110a, dritten 110c und fünften Kontaktstifts 110e zu einem ersten Kontaktabschnitt 140 des Kontaktverbinders 100 hin ausgerichtet sind, der dem Betrachter der 1 zugewandt ist, und über welchen eine Kontaktierung von in der 1 nicht dargestellte Anschlusskontakte eines ersten Aufnahmekontaktbereiches einer durch den Kontaktverbinder 100 zu verbindenden ersten Komponente möglich wird. Ebenso sind freiliegende Enden 135 der längeren Teilabschnitte 127 des zweiten 110b, vierten 110d und sechsten Kontaktstifts 110f zum ersten Kontaktabschnitt 140 hin ausgerichtet.
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Dagegen sind freiliegende Enden 135 der längeren Teilabschnitte 127 des ersten 110a, dritten 110c und fünften Kontaktstifts 110e zu einem zweiten Kontaktabschnitt 150 hin ausgerichtet, der in der 1 nach unten orientiert ist. Ebenso sind freiliegende Enden 135 der kürzeren Teilabschnitte 125 des zweiten 110b, vierten 110d und sechsten Kontaktstifts 110f zum zweiten Kontaktabschnitt 150 hin ausgerichtet. Die Kontaktstifte 110 sind dabei derart angeordnet, dass sich der längere Teilabschnitt 127 des zweiten Kontaktstifts 110b zwischen den längeren Teilabschnitten 127 des ersten 110a und des dritten Kontaktstifts 110c befindet, der längere Teilabschnitt 127 des vierten Kontaktstifts 110d sich zwischen den längeren Teilabschnitten 127 des dritten 110c und des fünften Kontaktstifts 110e befindet und der längere Teilabschnitt 127 des fünften Kontaktstifts 110e sich zwischen den längeren Teilabschnitten 127 des vierten 110d und sechsten Kontaktstifts 110f befindet. Dabei sind die längeren Teilabschnitte 127 des ersten, dritten und fünften Kontaktstifts 110a, 110c und 110e im Wesentlichen rechtwinklig zu den längeren Teilabschnitten 127 des zweiten, vierten und sechsten Kontaktstifts 110b, 110d und 110f im Kontaktverbinderkörper 130 angeordnet und vergossen.
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Gemäß der Darstellung aus 1 ist der Kontaktverbinder 100 im zweiten Kontaktbereich 150 mit Anschlusskontakten 160 eines zweiten Anschlussbereichs 165 einer weiteren durch den Kontaktverbinder 100 zu verbindenden (in der 1 nicht weiter dargestellten) Komponente verbunden.
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Um einen besseren Halt im Kontaktverbinderkörper 130 zu erreichen, weisen die längeren Teilabschnitte 127 der Kontaktstifte 110 einen Bereich 170 auf, in dem eine Veränderung der Form des Materials der Kontaktstifte 110, insbesondere eine Verbreiterung des Querschnitts der Kontaktstifte im längeren Teilabschnitt 127 vorgesehen ist. Weiterhin weisen die Enden 135 der Kontaktstifte 110 ebenfalls eine Verbreiterung 185 auf, die beispielsweise in der Form einer Feder ausgeformt ist, um einen möglichst hohen Druck an eine seitliche Wand eines Aufnahmekontakts 160 ausüben, wenn das betreffende Ende 135 in diesen Aufnahmekontakt 160 eingedrückt oder anderweitig befestigt wurde. Auch kann eine andere Form der Befestigung der Enden 135 der Kontaktstift 110 als ein Einpressen in Anschlusskontakte 160 (beispielsweise ein Verlöten oder dergleichen) vorgesehen sein, sodass bei einem derartigen vorgesehenen Befestigungsverfahren des Kontaktverbinders 100 keine Verbreiterung 185 an den Enden 135 der Kontaktstifte 110 vorgesehen werden braucht.
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Um eine möglichst genaue Positionierung des Kontaktverbinders 100 zu an den Anschlussbereichen der zu verbindenden Komponenten zu erleichtern, können am Kontaktverbinder 100 weiterhin Dome 180 (beispielsweise in der Form einer Stütze oder eines Pfostens) vorgesehen sein, die sich von einer (sonst planaren größeren) Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers 130 weg erstrecken und somit den Verbau des Kontaktverbinders 100 in einem vordefinierten Abstand zu einem der Aufnahmebereiche 170 zu ermöglichen. Diese Dome 180 können einstückig mit dem Kontaktverbinderkörper 130 ausgeformt sein, wodurch sich diese Dome 180 technisch sehr einfach beim Ausbilden des Kontaktverbinderkörpers 130 herstellen lassen.
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Um weiterhin eine sehr einfache Montage des Kontaktverbinders 100 zu ermöglichen, können die Enden 135 der kürzeren Teilabschnitte 125 des ersten 110a, dritten 110c und fünften Kontaktstifts 110e am ersten Kontaktabschnitt 140 in einer Verbindungslinie bzw. Verbindungsgerade angeordnet sein. Die Enden 135 der längeren Teilabschnitte 127 des zweiten 110b, vierten 110d und sechsten Kontaktstifts 110f können am ersten Kontaktabschnitt 140 ebenfalls in einer Verbindungslinie bzw. Verbindungsgerade angeordnet sein, wobei diese Verbindungslinie, die die längeren Teilabschnitte 127 des zweiten 110b, vierten 110d und sechsten Kontaktstifts 110f enthalten, die Enden 135 der kürzeren Teilabschnitte 125 des ersten 110a, dritten 110c und fünften Kontaktstifts 110e am ersten Kontaktabschnitt 140 nicht enthalten. Günstig ist es ebenfalls, wenn die Enden 135 der Kontaktstifte 110 im zweiten Kontaktbereich 150 ebenfalls in zwei Reihen angeordnet sind, wobei insbesondere die Enden 135 der längeren Teilabschnitte 127 des ersten 110a, dritten 110c und fünften Kontaktstifts 110e am ersten Kontaktabschnitt 140 in einer Verbindungslinie bzw. Verbindungsgerade (d.h. Reihe) und die Enden 135 der kürzeren Teilabschnitte 125 des zweiten 110b, vierten 110d und sechsten Kontaktstifts 110f am zweiten Kontaktabschnitt 150 in einer anderen Verbindungslinie bzw. Verbindungsgerade (d.h. Reihe) angeordnet sein können. Dabei können die freiliegenden Enden 135 der Kontaktstifte nur Element entweder einer ersten der Verbindungsgeraden (d. h. Reihe) oder einer zweiten der Verbindungsgeraden (d. h. Reihe) sein.
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Auf diese Weise lässt sich eine sehr flexible und kompakte Anordnung der Enden 135 der einzelnen Kontaktstifte 110 (d. h. eng beieinanderliegende Anordnung der Kontaktstifte 110 sowohl im ersten Kontaktabschnitt 140 als auch im zweiten Kontaktbereich 150) erreichen. Durch die Bildung von zwei Reihen von freiliegenden Enden 135 der Kontaktstifte 110 in jedem der beiden Kontaktabschnitte 140 und 150 wird die Positionierung des Kontaktverbinders 100 in oder an den Aufnahmekontakten 160 der jeweils zu verbinden Aufnahmekontaktbereiche erleichtert. Um ferner ein möglichst zuverlässiges Einbringen der Enden 135 der Kontaktstifte 110 in die jeweils betreffenden Anschlusskontakte 160 und ein zuverlässiges Kontaktieren der Enden 135 der Kontaktstifte 110 mit den entsprechenden Anschlusskontakten 160 sollten auch die Enden 135 der Kontaktstifte 110 in jedem der Kontaktabschnitte 140 bzw. 150 gleich weit von einer Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers 130 in den betreffenden Kontaktabschnitten 140 bzw. 150 entfernt sein. Dies bedeutet, dass bei Berücksichtigung von herstellungsbedingten Toleranzen die Enden 135 der Kontaktstifte 110 im ersten Kontaktbereich 140 innerhalb eines Toleranzbereichs von beispielsweise 10 Prozent gleich weit von der Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers 130 im ersten Kontaktabschnitt 140 entfernt sind. Analog sollten auch die Enden 135 der Kontaktstifte 110 im zweiten Kontaktabschnitt 150 innerhalb eines Toleranzbereichs von beispielsweise 10 Prozent gleich weit von der Oberfläche des Kontaktverbinderkörpers 130 im zweiten Kontaktbereich 150 entfernt sein.
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Ein Kontaktverbinder 100, wie er als Ausführungsbeispiel in der 1 dargestellt ist, lässt sich nun sehr einfach und aus einer geringen Anzahl von Bauelementen herstellen. Insbesondere ist lediglich eine Art von Kontaktstift notwendig, wobei einzelne Exemplare eines solchen Kontaktstifts 110 zur Ausbildung der Reihen von freiliegenden Enden der Kontaktstifte 110 in den Kontaktabschnitten 140 bzw. 150 um jeweils 180° gedreht in ein Spritzguss-Werkzeug eingelegt werden können, um diese eingelegten Kontaktstifte 110 nachfolgend durch einen technisch sehr einfach auszuführenden Vorgang des Umspritzens der vorpositionierten Kontaktstifte 110 mit einer Vergussmasse, wie beispielsweise ein Kunststoffmaterial stabil und fest miteinander zu verbinden. Auf diese Weise lässt sich ein sehr stabiler, jedoch kompakt aufgebauter Kontaktverbinder 100 herstellen.
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2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem zweiten Blickwinkel. Dabei ist der Kontaktverbinder nun nicht mehr über freiliegende Enden der Kontaktstifte 100 im zweiten Kontaktabschnitt 150 mit Aufnahmekontakten im zweiten Anschlussbereich verbunden. Ferner ist in der Darstellung aus der 2 ebenfalls das Material des Kontaktverbinderkörpers 130 nicht mehr transparent dargestellt, sodass die Darstellung aus 2 den Kontaktverbinder 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung sehr realitätsnah abbildet.
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3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem dritten Blickwinkel, wobei der Kontaktverbinder in einem verbauten Zustand gezeigt ist, d. h. im Zustand, in dem die freiliegenden Enden 135 der Kontaktstifte 110 sowohl mit Anschlusskontakten 160 des ersten Anschlussbereichs als auch des zweiten Anschlussbereichs 165 verbunden sind. In der 3 ist der Kontaktverbinderkörper 130 des Kontaktverbinders 100 ebenfalls wieder transparent dargestellt, um den Aufbau des Kontaktverbinders im Inneren des Kontaktverbinderkörpers 130 besser erkennen zu können. Zusätzlich ist der Kontaktverbinder 100 in der 3 aus einer schrägen Perspektive dargestellt, aus der der Betrachter der 3 auf eine in der 1 schlecht erkennbare Rückseite auf den Kontaktverbinder 100 blickt. Hierbei werden Details der Komponenten und/oder des Aufbaus des Kontaktverbinders 100 erkennbar, die in der 1 nur schlecht oder gar nicht zu erkennen waren.
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4 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem vierten Blickwinkel, wobei der Kontaktverbinder ebenfalls in einem verbauten Zustand gezeigt ist. Dabei ist in der 4 aus den vorstehend genannten Gründen ebenfalls der Kontaktverbinderkörper 130 transparent dargestellt. Der Betrachter der 4 blickt nun direkt auf eine in 1 schlecht erkennbare Rückseite des Kontaktverbinders 100, wobei nun die kompakte Anordnungsmöglichkeit der Komponenten des Kontaktverbinders 100 sehr gut erkennbar ist.
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5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Kontaktverbinders 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aus einem fünften Blickwinkel, wobei der Kontaktverbinder ebenfalls in einem verbauten Zustand gezeigt ist. Dabei ist der Kontaktverbinder 100 aus einer der 3 ähnlichen Perspektive dargestellt, wobei jedoch das Material des Kontaktverbinderkörpers 130 nun nicht mehr transparent dargestellt ist.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kontaktstiftes 110‘ gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Kontaktstift 110‘ ist annähernd gleichartig wie die mit den 1 bis 5 gezeigten Kontaktstifte 110a–f ausgestaltet, mit der Ausnahme, dass der Kontaktstift 110‘ anstelle einer Verbreiterung des Querschnitts im längeren Teilabschnitt 127, Aussparungen 175 jeweils randseitig im längeren Teilabschnitt 127 sowie im kürzeren Teilabschnitt 125 umfasst, um einen besseren Halt im Kontaktverbindungskörper 130 zu erreichen. Des Weiteren ist der Kontaktstift 110‘ aus einem elektrisch leitenden Material mittels eines Stanzverfahrens ausgebildet. Dabei verläuft eine Breitenrichtung des kürzeren und des längeren Teilabschnitts 125, 127 des Kontaktstiftes 110‘ im Gegensatz zu den mit den 1 bis 5 gezeigten Kontaktstiften 110 parallel zu bzw. in einer gemeinsamen Ebene, in welcher sich der kürzere und längere Teilabschnitt 125, 127 jeweils erstrecken. Eine parallel zu der Breitenrichtung verlaufende Oberflächenseite des kürzeren und des längeren Teilabschnitts 125, 127 verbindet die randseitigen Oberflächenseiten des Kontaktstiftes 110‘, in welchen die Aussparungen 175 ausgeformt sind. Bei den Kontaktstiften 110 verläuft die Breitenrichtung rechtwinklig zu der den kürzeren und längeren Teilabschnitt 125, 127 umfassende gemeinsamen Ebene, während sich die randseitigen Oberflächen parallel zu der gemeinsamen Ebene erstrecken. Mit dem mittels eines Stanzverfahrens hergestellten Kontaktstiftes 110‘ kann ein kostengünstiger Kontaktstift für den Kontaktverbinder bereitgestellt werden.
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7 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht eines mehrere des in 6 gezeigten Kontaktstiftes 110‘ umfassenden Kontaktverbinders 100‘. Der Kontaktverbinder 130‘ ist gleichartig wie der in 2 gezeigte Kontaktverbinder 130 aufgebaut.
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8 zeigt eine Draufsicht auf eine Unterseite eines Aufnahmekontaktbereichs 165 in dem Aufnahmekontakte 160 mit einem Kontaktverbinder 100 bzw. den Enden 135 der Kontaktstifte 110 des Kontaktverbinders 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verbunden sind. Die Verbindung der freiliegenden Enden der Kontaktstifte 110 mit den Anschlusskontakten 160 des Anschlussbereichs 165 der durch den Kontaktverbinder 100 zu verbindenden Komponente kann dabei beispielsweise mittels einer Lötverbindung oder einfach durch eine Einpress-Verbindung beim Verbauen des Kontaktverbinders 100 erfolgen.
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9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 700 zur Herstellung eines Kontaktverbinders in einer Variante, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Das Verfahren 700 umfasst einen Schritt des Ausrichtens 710 zumindest des ersten und zweiten Kontaktstifts derart, dass ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte zum auszubildenden ersten Kontaktabschnitt ausgerichtet sind und ein Ende des längeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte zum auszubildenden weiten Kontaktabschnitt ausgerichtet sind. Ferner umfasst das Verfahren 700 einen weiteren Schritt des Umspritzens 720 zumindest des ersten und zweiten Kontaktstifts mit einer Vergussmasse zur Ausbildung des Kontaktverbinderkörpers, derart, dass ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des längeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte am ersten Kontaktabschnitt freiliegen und ein Ende des längeren Teilabschnitts des ersten Kontaktstifts und ein Ende des kürzeren Teilabschnitts des zweiten Kontaktstifts als Steckkontakte am zweiten Kontaktabschnitt freiliegen, um den Kontaktverbinder herzustellen.
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Zusammenfassend ist anzumerken, dass durch den hier vorgestellten Ansatz gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Winkelkontaktleiste 100 bereitgestellt werden kann, welche einfach in der Herstellung und einfach in der Verwendung ist. Die in den vorstehend beschriebenen Figuren dargestellten Winkelkontakte 110 (d. h. Kontaktstifte) und die Gruppierung werden durch eine Umspritzung zur Winkelkontaktleiste 100 zusammengefügt. Ein beispielhafter Ansatz besteht darin, einfache Einpressstifte 110 (welche beispielsweise an beiden Enden Pressfit-Pins aufweisen) zu verwenden. Dabei werden die Einpressstifte 110 günstigerweise in einem beliebigen Winkel (vorteilhafterweise einem 90°-Winkel) gebogen. Diese Einpressstifte 110 werden in gewünschter Anzahl nebeneinander oder aber auch in mehreren Reiben untereinander, wobei diese auch versetzt zueinander angeordnet sein können, angeordnet. Die Pins 110 werden dann mit Kunststoff so umspritzt, dass die Pins 110 in einer festen Position gehalten werden. Somit kann die nun entstandene Winkelkontaktleiste zum Verbinden von zum Beispiel Leiterplatten 165 verwendet werden. Damit die Winkelkontaktleiste 100 neben dem Verpressen noch eine weitere mechanische Anbindung an eine oder an beide Leiterplatten 165 erhält, können an dem angespritzten Kunststoffteil 135 noch zusätzliche Dome 180 oder Stifte vorgesehen werden, welche in eine oder beide Leiterplatten 135 gesteckt werden können, um die zusätzliche mechanische Verbindung herzustellen.
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Als besondere Vorteile der Erfindung können mehrere Aspekte genannt werden. Zunächst können geläufige Einpressstifte verwendet werden, was die Herstellung der Kontaktverbinder einerseits vereinfacht und andererseits eine Kompatibilität mit schon entworfenen Baugruppen sicherstellt. Ferner lassen sich 90°-Winkel mit beidseitigen Pressfit-Enden herstellen. Auch kann eine Kontaktpin-Verteilung eng nebeneinander versetzt (diagonal) vorgesehen sein, was einen sehr kleinen Bauraum für die Ausformung des Kontaktverbinders 100 erfordert. Weiterhin ist lediglich eine Version des Winkelkontaktes 110 bzw. Kotaktstiftes erforderlich. Die Winkelkontakte 110 werden beispielsweise um zweimal 180° verdreht in Spritzguss-Werkzeug eingelegt, wodurch sich eine sehr einfache und kostengünstige Herstellbarkeit der Kontaktverbinder 100 durch eine geringe Zahl von unterschiedlichen Bauteilen für die Herstellung des Kontaktverbinders 100 ergibt. Auch kann mit dem hier vorstellten Ansatz sehr einfach ein Kontaktverbinder 100 mit einer erweiterbaren oder allgemein mit einer beliebigen Polzahl hergestellt werden. Bei gerader Polzahl des Kontaktverbinders 100 entsteht eine nicht vertauschbare Winkelkontaktleiste 100, da in diesem Fall die Anordnung der freilegenden Kontaktstifte 110 in den Kontaktabschnitten nicht vertauscht werden kann.
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Besonders vorteilhaft erweist sich das vorliegend beschriebene Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Bezug auf eine schnelle Montage und bekannte Herstellungsprozesse, insbesondere da die hier infrage kommenden standardmäßigen Herstellungsschritte des Stanzens und des Spritzgießens gut ausgereift und somit kostengünstig ausführbar sind. Ferner erfordert ein Kontaktverbinder gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel einen geringen Bauraum. Der Kontaktverbinder 100 ist ferner in einer sehr robusten Ausführung hergestellt, da der erste Kontaktbereich 140 mit dem zweiten Kontaktbereich 150 vertauscht werden kann. Auf diese Weise kann der Kontaktverbinder 100 sehr flexibel eingesetzt werden. Als alternative Kontaktierung der Enden 135 der Kontaktstifte 110 können auch Selektivlötstellen anstatt Pressfit-Kontakten möglich sein.
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Das beschriebene und in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel ist nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale ausgestaltet sein oder miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 100'
- Kontaktverbinder, Winkelleiste
- 110'
- Kontaktstift
- 110a–f
- Kontaktstifte
- 120
- Knick, Biegung
- 125
- kürzerer Teilabschnitt der Kontaktstifte
- 127
- längerer Teilabschnitt der Kontaktstifte
- 130
- Kontaktverbinderkörper
- 135
- freiliegende Enden der Kontaktstifte
- 140
- erster Kontaktabschnitt
- 150
- zweiter Kontaktabschnitt
- 160
- Aufnahmekontakt
- 165
- zweiter Aufnahmekontaktbereich, -abschnitt
- 170
- Verbreiterung eines Kontaktstiftes
- 175
- Aussparung
- 180
- Dom, Stift des Kontantverbinderkörpers
- 185
- Verbreiterung eines Endes des Kontaktstifts, Feder
- 700
- Verfahren zur Herstellung eines Kontaktverbinders
- 710
- Schritt des Ausrichtens
- 720
- Schritt des Umspritzens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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