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Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktvorrichtung, insbesondere einen Steckverbinder, für ein Direktstecksystem und/oder ein System zum Ausgleich vergleichsweiser großer mechanischer und/oder geometrischer Toleranzen, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich. Ferner betrifft die Erfindung ein elektrisches, elektronisches oder optoelektrisches Modul, Gerät, Vorrichtung oder Einrichtung insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich.
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In der Elektrotechnik und der Elektronik sind eine große Anzahl von elektrischen und/oder elektronischen Verbindungen, insbesondere Steckverbindungen, bekannt, die dazu dienen, elektrische Signale bzw. Spannungen und/oder elektrische Ströme mit einer größtmöglichen Bandbreite von Spannungen, Datenraten bzw. Frequenzen und/oder elektrischen Strömen zu übertragen. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich müssen solche Verbindungen in verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft oder auch kurzfristig nach ggf. einer langen Zeitdauer eine einwandfreie Übertragung von elektrischen Signalen bzw. Daten und/oder Leistung über einen vergleichsweise weiten Temperaturbereich hinweg gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen für elektrische bzw. elektronische Verbindungen ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten Kontaktvorrichtungen bzw. Verbindern, insbesondere Steckverbinder, bekannt.
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Solche Kontaktvorrichtungen können an einem elektrischen Kabel, z. B. einer Leitung, einem Kabelbaum, oder an/in einer elektrischen Vorrichtung oder Einrichtung eines elektrischen, elektronischen oder elektrooptischen Moduls oder Geräts verbaut sein. Befindet sich die Kontaktvorrichtung an einem Kabel, so spricht man meist von einem (fliegenden) Steck- und/oder Buchsenverbinder bzw. einem Stecker oder einer Kupplung, befindet sich die Kontaktvorrichtung an/in einer elektrischen oder elektronischen Vorrichtung oder Einrichtung, so spricht man meist von einer Einbaukontaktvorrichtung oder einer Einbaubuchse. Es ist natürlich möglich, die Kontaktvorrichtung direkt an dem Modul oder Gerät vorzusehen.
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Aufgrund fortschreitender Miniaturisierung kommt einem mechanischen Toleranzausgleich von damit zu realisierenden elektrischen Kontaktierungen mittels Kontakteinrichtungen eine wachsende Bedeutung zu. So ist bei herkömmlichen elektrischen Kontakteinrichtungen einer Kontaktvorrichtung ein Toleranzausgleich derart realisiert, dass in der jeweiligen Kontakteinrichtung ein Federelement integral eingerichtet ist, welches wie auch die Kontakteinrichtung, bei deren Herstellung gestanzt und in einem zeitlichen Anschluss daran gebogen wird.
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Bei den Kontakteinrichtungen gemäß dem Stand der Technik benötigen große Toleranz-Ausgleichsbereiche einen vergleichsweise großen Bauraum, welcher den Bestrebungen einer Miniaturisierung entgegensteht. So bereiten beispielweise bei einer elektrischen Direktkontaktierung einer Leiterplatte insbesondere geometrische bzw. mechanische und thermische Toleranzen dauerhaft elektrische Kontaktierungs-Probleme. – Ferner ist eine Herstellung einer herkömmlichen Kontakteinrichtung mit integralem Federelement aufgrund einer komplexen Auslegung eines Stanzrohlings für die Kontakteinrichtung und aufgrund hoher Werkzeug- und Herstellungskosten, vergleichsweise kostenintensiv.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte elektrische oder elektronische Kontaktvorrichtung, insbesondere einen Steckverbinder, für ein Direktstecksystem oder ein System zum Ausgleich vergleichsweise großer mechanischer Toleranzen, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich, darzustellen. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, dementsprechend ein elektrisches, elektronisches oder optoelektrisches Modul, Gerät, Vorrichtung oder Einrichtung anzugeben. Hierbei soll ein mechanisch einfach aufgebauter Toleranzausgleich angegeben werden, dem es bei vergleichsweise kleinem Bauraum gelingt, vergleichsweise große mechanische bzw. geometrische Toleranzen zu kompensieren. Ferner soll eine für die Erfindung verwendbare elektrische Kontakteinrichtung einfach aufgebaut und innerhalb der Kontaktvorrichtung kostengünstig und einfach zu montieren sein. Darüber hinaus soll die Kontaktvorrichtung selbst kostengünstig und einfach zu montieren sein.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mittels einer elektrischen bzw. elektronischen Kontaktvorrichtung, insbesondere einem Steckverbinder, für ein Direktstecksystem und/oder ein System zum Ausgleich vergleichsweiser großer mechanischer bzw. geometrischer Toleranzen, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich, gemäß Anspruch 1; und mittels einem elektrischen, elektronischen oder optoelektrischen Modul, Gerät, Vorrichtung oder Einrichtung insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/ oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.
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Die erfindungsgemäße elektrische oder elektronische Kontaktvorrichtung weist mindestens eine bewegbare elektrische Kontakteinrichtung auf, wobei die bewegbare elektrische Kontakteinrichtung zum Aufbringen einer bevorzugt mechanischen Kontaktkraft auf eine elektrische oder elektronische Gegenkontakteinrichtung und/oder zum Überbrücken einer mechanischen und/oder geometrischen Toleranz, an/in einem Elastikanschlag elastisch bzw. federnd gelagert bzw. gehaltert ist. Das erfindungsgemäße elektrische, elektronische oder optoelektrische Modul, Gerät, Vorrichtung oder Einrichtung weist dabei eine erfindungsgemäße elektrische oder elektronische Kontaktvorrichtung auf. – Im Folgenden ist hauptsächlich von einer elektrischen Kontaktvorrichtung/Kontakteinrichtung die Rede, eine elektronische Kontaktvorrichtung/Kontakteinrichtung soll durch diesen Begriff umfasst sein.
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Der Elastikanschlag ist gemäß der Erfindung keine Feder im herkömmlichen Sinn, also keine Blatt-, Teller- oder Spiralfeder etc. D. h. die Funktion einer solchen herkömmlichen Kontaktfeder für die Kontakteinrichtung ist durch den Elastikanschlag übernommen. D. h. auch, dass die Kontakteinrichtung im Wesentlichen lediglich eine elektrische Funktion besitzt. Bevorzugt weist der Elastikanschlag einen Gummi, ein Silikon, ein Elastomer, ein Polymer etc. auf. Erfindungsgemäß sind die Kontaktvorrichtung bzw. die Kontakteinrichtung und der Elastikanschlag derart ausgebildet, dass die mechanischen Toleranzen der Kontaktvorrichtung zusammen mit denen der Gegenkontaktvorrichtung kompensierbar sind.
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In Ausführungsformen der Erfindung sind für das elektrische Verbinden der Kontaktvorrichtung mit einer elektrischen Gegenkontaktvorrichtung, die Kontakteinrichtung und der Elastikanschlag derart ausgebildet und angeordnet, dass bei einem mechanischen Kontakt der Kontakteinrichtung mit der Gegenkontakteinrichtung, die Kontakteinrichtung teilweise in den Elastikanschlag hineindrückbar ist bzw. hineinwandert. Ferner sind gemäß der Erfindung die Kontakteinrichtung und der Elastikanschlag bevorzugt zweiteilig, insbesondere zweiteilig lose, ausgebildet. Des Weiteren kann die Kontakteinrichtung wenigstens teil- oder abschnittsweise in einem Gehäuse der Kontaktvorrichtung aufgenommenen sein.
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Die Kontakteinrichtung kann mit einem Abschnitt am Elastikanschlag ansitzen, welcher seinerseits an/in einer Abdeckung oder dem Gehäuse ansitzt und/oder damit verrastet ist. Kommt eine Abdeckung zur Anwendung, so ist diese bevorzugt mit dem Gehäuse verrastet. Hierbei kann der Abschnitt ein Vorsprung oder ein Rand der Kontakteinrichtung sein, wobei der Vorsprung bzw. der Rand im Wesentlichen direkt zum Elastikanschlag benachbart ist. Gemäß der Erfindung kann ein einzelner, d. h. ggf. separater, Elastikanschlag einer einzelnen Kontakteinrichtung, einer Mehrzahl von Kontakteinrichtungen, einer Vielzahl von Kontakteinrichtungen oder allen Kontakteinrichtungen der Kontaktvorrichtung eine elastische Kontaktkraft zur Verfügung stellen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktvorrichtung derart ausgebildet, dass sich die Kontakteinrichtung in oder durch den Elastikanschlag hinein bzw. hindurch erstreckt. Hierbei kann die Kontakteinrichtung bevorzugt mit einem insbesondere vollständig an ihr umlaufenden Bund bevorzugt an einer Seite, insbesondere einer Außenseite des Elastikanschlags ansitzen. Ferner kann in einer Ausführungsform der Erfindung die Kontakteinrichtung derart ausgebildet sein, dass sich ein einem Kontaktabschnitt anschließender Mittenabschnitt der Kontakteinrichtung durch den Elastikanschlag hindurcherstreckt, und sich daran ein Kontaktabschnitt der Kontakteinrichtung anschließt, mit welchem die Kontakteinrichtung an eine elektrische Weiterkontaktierung anschließbar ist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kontaktvorrichtung derart ausgebildet sein, dass eine Längsseite der Kontakteinrichtung bevorzugt an einer Außenseite des Elastikanschlags ansitzt. Hierbei kann die Kontakteinrichtung bevorzugt zwei zueinander gewinkelte Schenkel umfassen, wobei einer der beiden Schenkel im Wesentlichen direkt zum Elastikanschlag benachbart ist, wohingegen der andere Schenkel einer elektrischen Kontaktierung mit der Gegenkontakteinrichtung dient. Eine mechanische Kraft aus dem Elastikanschlag ist von außen auf einen Schenkel oder einen Steg der Kontakteinrichtung einwirkbar. Diese Elastik- oder Federkraft ist von dem einem Schenkel oder Steg in den anderen Schenkel der Kontakteinrichtung als Kontaktkraft einleitbar, wobei ein Winkel zwischen den beiden Schenkeln bevorzugt ein rechter Winkel ist.
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Gemäß der Erfindung kann die gesamte Kontakteinrichtung vergleichsweise starr und bevorzugt im Wesentlichen federabschnittsfrei ausgebildet sein. Die Kontakteinrichtung besitzt bevorzugt einen vergleichsweise einfachen Aufbau, und hat insgesamt im Äußeren bevorzugt ein I- oder L-förmiges Aussehen. Bevorzugt sind die wesentlichen Abschnitte der Kontakteinrichtung radial- oder punktsymmetrisch aufgebaut, d. h. die Kontakteinrichtung besitzt ggf. abgesehen von einer gewinkelten Ausbildung, im Wesentlichen eine ggf. gestufte Stabform. Die Kontakteinrichtung ist – natürlich in einem Zusammenwirken mit der betreffenden Gegenkontakteinrichtung – bevorzugt derart ausgebildet, dass die Kontaktkraft als eine Kontaktnormalkraft in Erscheinung tritt. Ferner ist bevorzugt die gesamte Kontakteinrichtung bewegbar im Gehäuse aufgenommen.
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Gemäß der Erfindung kann eine Kontaktaufnahme für die Kontakteinrichtung im Gehäuse der Kontaktvorrichtung, eine Ausnehmung, insbesondere eine Durchgangsausnehmung sein. Hierbei können die Ausnehmung, die Kontakteinrichtung innerhalb des Elastikanschlags und/oder die Kontakteinrichtung selbst in wenigstens einem Abschnitt koaxial zueinander angeordnet sein. Ferner kann die Kontakteinrichtung mit einem Abschnitt, insbesondere einem Mittenabschnitt in ihrer Umfangsrichtung innerhalb des Elastikanschlags aufgenommen sein. Darüber hinaus können ein Kontaktabschnitt der Kontakteinrichtung für die elektrische Kontaktierung mit der Gegenkontaktvorrichtung und der Elastikanschlag versetzt oder koaxial zueinander angeordnet sein. Des Weiteren kann – ggf. statt aneinander ansitzende Abschnitte – die Kontakteinrichtung mit dem Elastikanschlag verklemmt, insbesondere vercrimpt sein. In einem solchen Fall sitzt z. B. der Elastikanschlag am Gehäuse oder einem anderen Bauteil an.
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Gemäß der Erfindung wird ein einfach aufgebauter mechanischer Toleranzausgleich für elektrische und/oder elektronische Kontakteinrichtungen bzw. -vorrichtungen angegeben, dem es bei einem vergleichsweise kleinen Bauraum gelingt, vergleichsweise große mechanische Toleranzen auszugleichen. Eine dafür verwendbare bewegbare elektrische Kontakteinrichtung ist einfach und bevorzugt vollständig starr aufgebaut, wobei sie in einem Idealfall im Wesentlichen lediglich zylinderförmig ist. Insbesondere können kleine bzw. kurze Kontakteinrichtungen angewendet werden. – Hierbei ist die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung und auch die dafür verwendbaren erfindungsgemäßen Kontakteinrichtungen kostengünstig. Eine Montage der Kontakteinrichtungen selbst, sowie dieser und des Elastikanschlags oder der Elastikanschläge im Gehäuse der Kontaktvorrichtung ist einfach zu realisieren, was einen weiteren Kostenvorteil zur Folge hat. – Gemäß der Erfindung ist z. B. eine elektrische Direktkontaktierung einer Leiterplatte einfach und kostengünstig möglich (s. Zeichnung).
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den Figuren (Fig.) der Zeichnung zeigen:
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1 in einer geschnittenen zweidimensionalen Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen bzw. elektronischen Kontaktvorrichtung beim direkten elektrischen Kontaktieren einer Leiterplatte;
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2 in einer zur 1 analogen Darstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung ebenfalls beim direkten elektrischen Kontaktieren einer Leiterplatte; und
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3 wiederum in einer zur 1 analogen Darstellung eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform einer Kontaktvorrichtung, jedoch ohne eine Darstellung einer elektrischen bzw. elektronischen Gegenkontaktvorrichtung.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von drei Ausführungsformen einer elektrischen bzw. elektronischen Kontaktvorrichtung 10 näher erläutert, wobei die Kontaktvorrichtung 10 zum Direktstecken und/oder zum Ausgleich vergleichsweise großer mechanischer Toleranzen, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich, geeignet ist. Die Kontaktvorrichtung 10 ist vorliegend in den drei Ausführungsformen als eine Leiterplatten-Kontaktvorrichtung 10 mit einer einzelnen Stiftreihe ausgebildet, wobei in der Zeichnung jedoch jeweils nur eine einzelne elektrische oder elektronische Kontakteinrichtung 120 der Stiftreihe dargestellt ist. Eine Kontaktvorrichtung 10 kann eine beliebige Verbindungsvorrichtung bzw. ein beliebiger Verbinder, wie beispielsweise ein Steckverbinder, ein Kabelbaumstecker etc. mit einer beliebigen Anzahl und Anordnung von Kontakteinrichtungen 120 sein.
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Die Kontaktvorrichtung 10 dient einem elektrischen Anschluss eines elektrischen, elektronischen oder optoelektrischen Moduls 2, Geräts 2, Vorrichtung 2 oder Einrichtung 2, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich. Dies kann z. B. eine ECU (Engine Control Unit) eines Kraftfahrzeugs etc. sein. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet dabei das Modul 2, das Gerät 2, die Vorrichtung 2 bzw. die Einrichtung 2 in einem elektrisch kontaktierendem Zustand mit der Kontaktvorrichtung 10, z. B in dessen Steckposition. Das Modul 2, das Gerät 2, die Vorrichtung 2 oder die Einrichtung 2, und die Kontaktvorrichtung 10 in den 1 und 2 bilden ein Direktstecksystem 2, 10 bzw. System 2, 10 zum Ausgleich vergleichsweise großer mechanischer Toleranzen.
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Mittels der Kontaktvorrichtung 10 ist einerseits eine elektrische oder elektronische Gegenkontaktvorrichtung 20, z. B. eine Leiterplatte 20 oder eine Karte, elektrisch kontaktierbar, andererseits ist die Kontaktvorrichtung 10 an eine elektrische Weiterkontaktierung 12, z. B. ein Kabel 12 oder einen Kabelbaum, elektrisch und bevorzugt mechanisch fest angeschlossen. Gemäß der Erfindung weist die Kontaktvorrichtung 10 für die elektrische Kontaktierung mit der Gegenkontaktvorrichtung 20 wenigstens eine einzelne elektrische oder elektronische Kontakteinrichtung 120, d. h. vorliegend eine Leiterplatten-Kontakteinrichtung 120, auf, die z. B. als ein Pin- 120 oder Stiftkontakt 120 ausgebildet sein kann.
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Hierbei ist bevorzugt die gesamte Kontakteinrichtung 120 oder ein Abschnitt der Kontakteinrichtung 120 in eine Längsrichtung L beweglich bzw. bewegbar in einem Gehäuse 100 bzw. einem Gehäuseabschnitt 100 der Kontaktvorrichtung 10 aufgenommen. D. h. die Längsrichtung L ist im Wesentlichen die (nicht unbedingt ausschließliche) translatorische Bewegungsrichtung der Kontakteinrichtung 120, in welche Richtung auch eine Kontakt-K oder eine Kontaktnormalkraft K der Kontakteinrichtung 120 verläuft. Ferner ist die Längsrichtung L eine bevorzugte Hauptsteckrichtung der Kontaktvorrichtung 10. – Die translatorische Bewegungsrichtung der Kontakteinrichtung 120 kann rotatorische Anteile aufweisen (vgl. die Ausführungsform der 2). Ferner ist es möglich, die Kontakteinrichtung 120 im Wesentlichen rotatorisch zu führen (nicht dargestellt), wofür die Kontakteinrichtung 120 und eine Führung zueinander korrespondierende Radien aufweisen.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen und auch nicht auf den Kraftfahrzeugbereich beschränkt. D. h. die Erfindung kann prinzipiell auf alle elektrischen und/oder elektronischen Verbindungseinrichtungen oder Verbinder, insbesondere auf Steckverbinder, angewendet werden. Hierbei ist es nicht unbedingt notwendig, dass eine einzelne Kontakteinrichtung 120 insgesamt in Längsrichtung L beweglich im Gehäuse 100 aufgenommen ist. So ist es durchausdenkbar, eine Kontakteinrichtung einerseits in einem Gehäuse festzulegen und einen davon entfernten Abschnitt der Kontakteinrichtung bewegbar im Gehäuse und gemäß der Erfindung vorzusehen. Hierfür kann die Kontakteinrichtung eine entsprechende Materialausnehmung bzw. einen Federabschnitt aufweisen.
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Eine elektromechanische Berührkontaktierung benötigt eine mechanische Kontaktnormalkraft K zur elektrischen Kontaktierung. Aufgrund von Toleranzen bei einer Herstellung sowie von Relativbewegungen aufgrund von Vibrationen, Temperatureinwirkungen etc. in einem späteren Einsatz der Berührkontaktierung kommen dafür im Stand der Technik Kontakteinrichtungen zum Einsatz, innerhalb welcher integral eine Kontaktfeder ausgebildet ist. Die Kontakteinrichtung selbst ist dabei festgelegt in einem Gehäuse aufgenommen, wohingegen die Kontaktfeder der Kontakteinrichtung im Gehäuse bewegbar ist. Die Kontakteinrichtung samt Kontaktfeder ist dabei aus einem Blech gestanzt und gebogen. Insgesamt ergeben sich bei solchen Konzepten und bei einem gegebenen Bauraum vergleichsweise geringe Kapazitäten, die aufgetretenen und die auftretenden Toleranzen zu kompensieren.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Anwendung einer einfach aufgebauten Kontakteinrichtung 120 (beispielhaft in den 1 bis 3 dargestellt) ohne integrierte Federfunktion, d. h. ohne eine integrale Kontaktfeder. D. h. auch, dass die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung 120 lediglich elektrische Aufgaben erfüllt. Eine Funktion der „Kontaktfeder“ (Überbrücken der Toleranzen, Zurverfügungstellen der Kontaktnormalkraft) wird von einem zur Kontakteinrichtung 120 separaten Bauteil 110 übernommen, welches aus einem elastischen Material 110, wie z. B. einem Gummi, einem Silikon, einem Elastomer, einem Polymer etc., und nicht aus einem Metall hergestellt ist. D. h. dieses Elastikmaterial 110 ist keine Feder in einem herkömmlichen Sinn, also keine Blatt- oder Spiralfeder etc. Das Elastikmaterial 110 fungiert also als ein Kraftspeicher 110. Die Kraft K die dadurch zur Verfügung gestellt und ggf. vorgehalten wird ist dabei im Wesentlichen parallel zu einer Bewegungsrichtung B der Kontakteinrichtung 120.
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Das erfindungsgemäße Aufteilen der Funktionen in eine elektrische Funktion und eine Aufgabe zur Toleranzkompensierung macht einen Aufbau, insbesondere den der Kontakteinrichtung 120, deutlich einfacher. Dies schlägt sich in reduzierten Werkzeug- und Herstellungskosten nicht nur für die Kontakteinrichtung 120 sondern auch für die gesamte Kontaktvorrichtung 10 nieder. Ferner kann auf die Bedürfnisse der Toleranzkompensierung nahezu ideal eingegangen werden, dessen Grenzen lediglich in einer Elastizität des Elastikmaterials 110 liegen. D. h. es ergibt sich beim erfindungsgemäßen Konzept bei dem gegebenen Bauraum (s. o.) eine vergleichsweise große Kapazität die aufgetretenen und die auftretenden Toleranzen dauerhaft zu kompensieren.
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Die in der 1 dargestellte, erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigt eine im Wesentlichen bezüglich ihrer Längsachse L rotationssymmetrische Kontakteinrichtung 120 mit drei voneinander in Bezug auf ihre Aufgabe unterschiedliche Abschnitte 121, 124, 125. Zunächst, von der Kontaktvorrichtung 10 teilweise herausstehend, einen vorderen Kontaktabschnitt 121 für eine elektrische Kontaktierung mit der Gegenkontaktvorrichtung 20, sich daran integral anschließend einen Mittenabschnitt 124 und sich daran wiederum integral anschließend einen hinteren Kontaktabschnitt 125 für eine elektrische Kontaktierung der Kontakteinrichtung 120 mit der Weiterkontaktierung 12. Der vordere Kontaktabschnitt 121 weist bevorzugt einen größeren Durchmesser als die beiden anderen Abschnitte 124, 125 auf, die beide denselben Durchmesser besitzen können. Hierbei geht der vordere Kontaktabschnitt 121 über einen Abschnitt 122, der bevorzugt als ein Vorsprung 122 oder ein Bund 122 ausgebildet ist, in den Mittenabschnitt 124 über.
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An diesem bevorzugt vollständig um die Kontakteinrichtung 120 umlaufenden Bund 122 sitzt eine Seite des Elastikanschlags 110 an, wobei sich der Mittenabschnitt 124 der Kontakteinrichtung 120 durch eine im Elastikanschlag 110 vorgesehene Durchgangsausnehmung 112 hindurch erstreckt. Der Elastikanschlag 110 selbst sitzt mit einer dem Bund 122 der Kontakteinrichtung 120 abgewandten Seite bevorzugt innen am Gehäuse 100 oder einem zusätzlichen Bauteil (nicht dargestellt) an. D. h. der Elastikanschlag 110 ist innerhalb des Gehäuses 100 und die Kontakteinrichtung 120 teilweise im Elastikanschlag 110 gelagert. Hierbei können die Kontakteinrichtung 120 und der Elastikanschlag 110 koaxial zueinander angeordnet sein. Kommt ein einzelner Elastikanschlag 110 für eine Mehrzahl von Kontakteinrichtungen 120 zur Anwendung, so ist der Elastikanschlag 110 nur partiell koaxial bezüglich der betreffenden Kontakteinrichtung 120 angeordnet. Statt einer Durchgangsausnehmung 112 kann auch eine Ausnehmung im Elastikanschlag 110 (nicht dargestellt) angewendet werden, wobei eine elektrische Kontaktierung der Kontakteinrichtung 120 bevorzugt innerhalb des Elastikanschlag 110 erfolgt.
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Die Kontakteinrichtung 120 ist in einer Montagestellung der Kontaktvorrichtung 10 an der Gegenkontaktvorrichtung 20, gehemmt durch ihren Bund 122 und eine elektrische bzw. elektronische Gegenkontakteinrichtung 220 der Gegenkontaktvorrichtung 20, in zwei einander entgegengesetzte Bewegungsrichtungen B bewegbar. Der Elastikanschlag 110 kann im Gebrach der Gegenkontaktvorrichtung 20 in eine dieser beiden Richtungen B komprimiert werden bzw. ist selbsttätig in die dazu entgegengesetzte translatorische Richtung dekomprimierbar. Der Elastikanschlag 110 ist dabei innerhalb einer Anschlagaufnahme 101 im Gehäuse 100 aufgenommen, die ihrerseits Teil einer Kontaktaufnahme 102 der Kontakteinrichtung 120 ist. Die Gegenkontakteinrichtung 220 der Gegenkontaktvorrichtung 20 ist z. B. ein Pad 220 oder eine Leiterbahn 220 einer Leiterplatte 20 o. ä. Die Gegenkontakteinrichtung 220 kann Teil eines Gehäuses 200 oder eines Gehäuseabschnitts 200 der Gegenkontaktvorrichtung 20 sein.
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Die in der 2 dargestellte, zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigt eine im Wesentlichen zu einem „L“ gebogene Kontakteinrichtung 120 mit zwei voneinander in Bezug auf ihre Aufgabe unterschiedliche Abschnitte 126, 127. Hierbei korrespondieren die Abschnitte 126, 127 zu den Abschnitten 121, 125 der ersten Ausführungsform der Erfindung. Zunächst weist die Kontakteinrichtung 120, wiederum von der Kontaktvorrichtung 10 teilweise herausstehend, einen vorderen Schenkel 126 bzw. einen Kontaktschenkel 126 für eine elektrische Kontaktierung mit der Gegenkontaktvorrichtung 20 auf, und sich integral daran anschließend besitzt sie einen hinteren Schenkel 127 bzw. einen Kontaktschenkel 127 für eine elektrische Kontaktierung mit der Weiterkontaktierung 12. Ein bevorzugt als ein Bogen ausgestalteter Übergangsabschnitt 128 verbindet die beiden Schenkel 126, 127 bevorzugt integral (vgl. den Mittenabschnitt 124 der ersten Ausführungsform). Bevorzugt beträgt ein Winkel zwischen den beiden Schenkeln 126, 127 im Wesentlichen ca. 90°; andere Winkel sind natürlich anwendbar.
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Der vordere Schenkel 126 und der hintere Schenkel 127 können denselben Durchmesser besitzen, sodass die Kontakteinrichtung 120 aus einem einfachen, im Wesentlichen zylinderförmigen Stift gebogen werden kann. Auch eine Ausbildung ggf. teilweise gemäß 1 oder 3 oder eine andere Ausbildung sind natürlich anwendbar. Die Kontakteinrichtung 120 ist bevorzugt derart am/im Gehäuse 100 eingerichtet, dass der vordere Schenkel 126 in Richtung seiner Längsachse L translatorisch bewegbar am/im Gehäuse 100 aufgenommen ist. Bei einem Übergangsabschnitt 128 von ca. 90° kann sich eine Längserstreckung des hinteren Schenkels 127 senkrecht dazu verlagern. Aufgrund eines nicht zu vermeidenden mechanischen Spiels ist die Kontakteinrichtung 120 bedingt verkippbar, besitzt also eine gewisse Möglichkeit sich rotatorisch zu bewegen.
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Abseits eines freien Endes des vorderen Schenkels 126, also in Längsrichtung L hinter dem Übergangsabschnitt 128 und dem hinteren Schenkel 127 ist der Elastikanschlag 110 am/im Gehäuse eingerichtet bzw. vorgesehen. Hierbei kann der Elastikanschlag 110 im Gehäuse 100 verklemmt oder anderweitig befestigt(beides nicht dargestellt), z. B. geklebt sein. Ferner kann der Elastikanschlag 110 von einer Abdeckung 130 gehaltert sein bzw. von einem Bauteil 130 für eine Befestigung des Elastikanschlags 110 gelagert sein. Diese Abdeckung 130 bzw. dieses Bauteil 130 kann an/im Gehäuse 100 verrastet bzw. anderweitig befestigt (nicht dargestellt), z. B. geklebt sein. D. h. zwischen der Kontakteinrichtung 120 und der Abdeckung 130 bzw. dem Bauteil 130 ist gemäß der Erfindung der Elastikanschlag 110 vorgesehen. Es ist natürlich möglich, den Elastikanschlag 110 an einem Abschnitt des Gehäuses 100 zu lagern, insbesondere festzulegen (nicht dargestellt).
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Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sitzt ein Abschnitt 123, insbesondere ein Rand 123 oder eine Längsseite 123 der Kontakteinrichtung 120 am Elastikanschlag 110 an. Die betreffende Längsseite 123 ist natürlich nicht eine vollständige sich in Längsrichtung L erstreckende Längsseite 123 der Kontakteinrichtung 120, sondern im Wesentlichen nur eine Längsseite 123 des hinteren Schenkels 127 und ggf. des Übergangsabschnitts. 128. Bei einer solchen Ausführungsform sind die Kontaktaufnahme 102 für die Kontakteinrichtung 120 und die Anschlagaufnahme 101 für den Elastikanschlag 110 getrennt voneinander im Gehäuse 100 vorgesehen, wobei beide ineinander übergehen.
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Die in der 3 dargestellte, dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung zeigt eine Kontakteinrichtung 120, welche mit dem Elastikanschlag 110 fest verbunden bzw. verklemmt ist (Verklemmung 129). Hierdurch ist bei einem geeigneten Gehäuse 100 bzw. bei einer geeigneten Anschlag- 101 und Kontaktaufnahme 102 des Gehäuses 100 eine gemeinsame Montage der Kontakteinrichtung 120 zusammen mit dem Elastikanschlag 110 innerhalb des Gehäuses 100 möglich. Bevorzugt ist hierbei die Kontakteinrichtung 120 gestanzt und gebogen, wobei mittels einer Crimpeinrichtung der Kontakteinrichtung 120 der Elastikanschlag 110 an die Kontakteinrichtung 120 gecrimpt (129) ist. Ferner ist die Kontakteinrichtung 120 an die Weiterkontaktierung 12 (Draht- und Isocrimp) und bevorzugt auch an eine Dichtung 140 (Dichtungs- ggf. Isocrimp) crimpbar. Die Dichtung 140 dichtet einen Kontaktbereich der Kontakteinrichtung 120 gegenüber dem Gehäuse 100 ab. Bei einer solchen Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Elastikanschlag 110 innerhalb des Gehäuses 100 ansitzt.
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Es ist natürlich möglich, eine Vielzahl anderer Ausführungsformen der Erfindung zu realisieren. So ist es z. B. möglich, einzelne Merkmale der dargestellten Ausführungsformen zu kombinieren und ggf. andere Merkmale wegzulassen. Wichtig ist lediglich, dass ein Abschnitt oder Bereich der Kontakteinrichtung 120 mittel- oder unmittelbar in mechanischem Kontakt mit einem Abschnitt oder Bereich des Elastikanschlags 110 steht, wobei eine (Kompressions-)Kraft K aus der Kontakteinrichtung 120 auf den Elastikanschlag 110 und vice versa eine (Dekompressions-)Kraft K aus dem Elastikanschlag 110 auf die Kontakteinrichtung 120 übertagbar ist. Mit einer welchen mechanischen Übertragung dies erfolgt ist gemäß der Erfindung zunächst zweitranig.
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Darüber hinaus kann die betreffende Kontakteinrichtung 120 bei deren Herstellung gestanzt und in einem zeitlichen Anschluss daran zur fertigen Kontakteinrichtung 120 gebogen werden. Dies kann auch Kontakteinrichtungen 120 betreffen, deren Querschnitt bevorzugt im Wesentlichen oder hauptsächlich kreisringförmig ist, wobei in einem solchen Fall die betreffende Kontakteinrichtung 120 meist in Längsrichtung L wenigstens teilweise geschlitzt ist. Hierbei oder ferner ist es bevorzugt, wie in 3 dargestellt, die betreffende Kontakteinrichtung 120 mit der Weiterkontaktierung 12 zu vercrimpen (mittels Draht-, Iso- und ggf. Dichtungs-Crimpeinrichtung).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Modul 2, Gerät 2, Vorrichtung 2, Einrichtung 2 elektrisch kontaktierend mit in Steckposition befindlicher Kontaktvorrichtung 10
- 2
- elektrisches, elektronisches oder optoelektrisches Modul, Gerät, Vorrichtung, Einrichtung, mit einer elektrischen Direktsteckeinrichtung oder einer elektrischen Kontakteinrichtung für einen Ausgleich vergleichsweise großer geometrischer und/oder mechanischer Toleranzen, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich, z. B. ECU (Engine Control Unit)
- 10
- elektrische/elektronische Kontaktvorrichtung, mit einer Direktsteckeinrichtung oder einer Kontakteinrichtung zum Ausgleich vergleichsweise großer geometrischer und/oder mechanischer Toleranzen, bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich, Steckverbinder, Kabelbaumstecker, Leiterplatten-Kontaktvorrichtung, mit z. B. Stiftleiste/-reihe
- 12
- elektrische Weiterkontaktierung, z. B. Kabel, Kabelbaum
- 20
- elektrische/elektronische Gegenkontaktvorrichtung, z. B. Leiterplatte, Karte
- 2, 10
- bilden Direktstecksystem bzw. System zum Ausgleich vergleichsweise großer geometrischer und/oder mechanischer Toleranzen
- 100
- Gehäuse, Gehäuseabschnitt
- 101
- Anschlagaufnahme für Elastikanschlag 110
- 102
- Kontaktaufnahme für Kontakteinrichtung 120
- 110
- Elastikanschlag, Kraftspeicher, Toleranzausgleich aufgrund elastischer Eigenschaft, Elastikmaterial, elastisches Material, separates Bauteil, z. B. aus Gummi, Silikon, Elastomer, Polymer etc., keine Feder im herkömmlichen Sinn
- 112
- Ausnehmung, Durchgangsausnehmung für Kontakteinrichtung 120
- 120
- elektrische/elektronische Kontakteinrichtung, Leiterplatten-Kontakteinrichtung, z. B. Pin-/Stiftkontakt; beweglich bzw. bewegbar im Gehäuse 100 aufgenommen
- 121
- (vorderer) Kontaktabschnitt für elektrische Kontaktierung mit der Gegenkontaktvorrichtung 20
- 122
- Abschnitt; Vorsprung, Bund
- 123
- Abschnitt; Rand, Längsseite
- 124
- Mittenabschnitt
- 125
- (hinterer) Kontaktabschnitt für elektrische Kontaktierung mit der Weiterkontaktierung 12
- 126
- (vorderer) Schenkel, Kontaktschenkel für elektrische Kontaktierung mit der Gegenkontaktvorrichtung 20
- 127
- (hinterer) Schenkel, Kontaktschenkel für elektrische Kontaktierung mit der Weiterkontaktierung 12
- 128
- Übergangsabschnitt zwischen den Schenkeln 126, 127
- 129
- Verklemmung, insbesondere Vercrimpung der Kontakteinrichtung 120 mit dem Elastikanschlag 110
- 130
- Abdeckung, Bauteil für Halterung des Elastikanschlags 110
- 140
- Dichtung
- 200
- Gehäuse, Gehäuseabschnitt
- 220
- elektrische/elektronische Gegenkontakteinrichtung, z. B. Pad, Leiterbahn
- B
- mögliche Bewegungsrichtung(en) der Kontakteinrichtung 120, mögliche Kompressions-/Dekompressionsrichtung des Elastikanschlags 110
- K
- Kontaktkraft, Kontaktnormalkraft der Kontakteinrichtung 120
- L
- Längsrichtung, Längsachse, translatorische Bewegungsrichtung der Kontakteinrichtung 120
