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Die Erfindung betrifft eine elektronische/elektrische Kontaktfeder, bevorzugt eine separate Jumperklammer, für eine elektronische/elektrische Kontaktvorrichtung eines Substrats. Ferner betrifft die Erfindung eine elektronische/elektrische Verbindervorrichtung, insbesondere eine Kontaktvorrichtung oder eine Gegenkontaktvorrichtung für eine elektronische/elektrische Schnittstelle oder Verbindung; eine Schnittstelle, eine Leiterplatte, eine Leiterkarte oder ein konfektioniertes Kabel, für den Bereich der Elektrotechnik oder Elektronik sowie eine elektronische/elektrische Verbindung, Einrichtung oder ein Gerät.
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In der Elektrotechnik und Elektronik sind eine große Anzahl von elektronischen/elektrischen Verbindungen bekannt, die dazu dienen, elektronische Signale bzw. elektrische Spannungen und ggf. elektrische Ströme mit einer größtmöglichen Bandbreite von Datenraten bzw. Frequenzen, Spannungen und ggf. Strömen zu übertragen. Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich müssen solche Verbindungen in thermisch belasteten, verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen kurzfristig nach ggf. einer vergleichsweise langen Zeitdauer oder dauerhaft eine einwandfreie Übertragung von Signalen, Daten, Spannungen und ggf. elektrischer Leistung gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen für solche Verbindungen ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten elektronischen bzw. elektrischen Schnittstellen bekannt.
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Solche physischen elektronischen Schnittstellen können an/in einer elektronischen Einrichtung, meist einer Leiterplatte oder Leiterkarte einer elektrischen, elektronischen und/oder elektrooptischen Vor- oder Einrichtung bzw. eines Geräts oder an einem elektronischen/elektrischen Kabel verbaut sein. Insbesondere Leiterplatten oder Leiterkarten haben eine weite Verbreitung gefunden und müssen gegebenenfalls untereinander elektronischen/elektrisch kontaktiert werden. Hierfür werden als Kontakt- bzw. Gegenkontaktvorrichtungen z. B. Pinkontakte oder Jumper (stacking jumper connector), und als Gegenkontakt- bzw. Kontaktvorrichtungen z. B. Buchsenkontakte eingesetzt, welche jeweils oft eine spezielle Ausgestaltung aufweisen und oft nicht derart ineinander steckbar, d. h. inkommensurabel sind, dass damit eine zuverlässige, gut elektrisch leitende, elektronische Verbindung hergestellt werden könnte, was jedoch für eine steigende Anzahl von Anwendungen wünschenswert ist.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektronische/elektrische Verbindung aus einer mit einer herkömmlichen Kontaktvorrichtung inkommensurablen herkömmlichen Gegenkontaktvorrichtung, z. B. eines Pinkontakts mit einem im Wesentlichen quadratischen Außenquerschnitt und einem Buchsenkontakt mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Innenquerschnitt, anzugeben. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Schnittstelle, eine Leiterplatte, eine Leiterkarte oder ein konfektioniertes Kabel für solch eine elektronische/elektrische Verbindung anzugeben. Hierbei soll ein Zusammenstecken der Kontaktvorrichtung mit der Gegenkontaktvorrichtung einfach erfolgen können und darüber hinaus soll die Verbindung kostengünstig sein.
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Die Aufgabe der Erfindung ist mittels einer elektronischen/elektrische Kontaktfeder, bevorzugt einer separaten Jumperklammer, für eine elektronische/elektrische Kontaktvorrichtung eines Substrats, gemäß Anspruch 1; mittels einer elektronischen/elektrischen Verbindervorrichtung für eine Schnittstelle oder Verbindung gemäß Anspruch 12; einer Schnittstelle, einer Leiterplatte, einer Leiterkarte oder eines konfektionierten Kabels, für den Bereich der Elektrotechnik oder Elektronik, gemäß Anspruch 13; und eine elektronische/elektrische Verbindung, Einrichtung oder ein Gerät, gemäß Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung der Erfindung.
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Die erfindungsgemäße elektronische/elektrische Kontaktfeder ist derart ausgebildet, dass die Kontaktfeder insbesondere zwischen einer mit einer Gegenkontaktvorrichtung zusammensteckbaren Kontaktvorrichtung aufnehmbar ist. Hierbei kann die Kontaktfeder derart ausgebildet sein, dass die Kontaktfeder einerseits wenigstens teilweise, insbesondere teilweise, im Wesentlichen formschlüssig an der Kontaktvorrichtung ansitzbar oder anlegbar ist. Ferner kann die Kontaktfeder zusätzlich oder alternativ andererseits wenigstens teilweise, insbesondere teilweise, im Wesentlichen formschlüssig an der Gegenkontaktvorrichtung ansitzbar oder anlegbar sein.
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Die Kontaktfeder kann in wenigstens einem Innenbereich teilweise im Wesentlichen komplementär zu einem betreffenden Außenabschnitt einer Kontaktvorrichtung eines ersten Substrats ausgebildet sein. Ferner kann die Kontaktfeder in wenigstens einem Außenbereich teilweise im Wesentlichen komplementär zu einem betreffenden Innenabschnitt einer Gegenkontaktvorrichtung eines zweiten Substrats ausgebildet sein. Hierbei haben die Bereiche der Kontaktfeder und die Abschnitte der Kontaktvorrichtung bzw. der Gegenkontaktvorrichtung bevorzugt eine Form im Raum, erstrecken sich also dreidimensional.
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Wenn ferner von einer Fläche die Rede ist, so ist hiermit eine Oberfläche oder eine Grenzfläche mit einer geringen räumlichen Tiefe gemeint. Diese räumliche Tiefe bemisst sich nach einer Formtoleranz eines Bereichs der Kontaktfeder und eines diesen betreffenden Abschnitts der Kontaktvorrichtung bzw. der Gegenkontaktvorrichtung. Hierbei ist die räumliche Tiefe der Oberfläche oder Grenzfläche ein Mehrfaches der Formtoleranz, insbesondere ein ein- bis fünf oder zehnfaches der Formtoleranz.
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Was eine Komplementarität des jeweiligen Bereichs zum betreffenden Abschnitt betrifft, so muss nicht der gesamte jeweilige Bereich mit dem gesamten betreffenden Abschnitt komplementär ausgebildet sein. Dies kann auch nur teilweise erfolgen. Insbesondere bei einem gewölbten Bereich der Kontaktfeder lässt sich eine Komplementarität mit einem betreffenden Abschnitt einer Verbindervorrichtung (Kontaktvorrichtung, Gegenkontaktvorrichtung) oft nur teilweise erreichen.
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Der wenigstens eine Innenbereich der Kontaktfeder kann eine zum betreffenden Außenbereich der Kontaktfeder verschiedene Geometrie besitzen. D. h. abgesehen von einer Größe eines Innenbereichs und des diesen betreffenden bzw. zugehörigen Außenbereichs können z. B. die einander zugewandten Flächen dieser beiden Bereiche inkongruent ausgebildet sein. Dasselbe gilt für entsprechende Querschnitte. Hierbei kann z. B. eine in einer Radialebene der Kontaktfeder liegende Schnittebene unterschiedlich geformte Querschnitte des Innenbereichs und des diesen betreffenden bzw. zugehörigen Außenbereichs zeigen.
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Hierbei kann der wenigstens eine Innenbereich der Kontaktfeder eine im Wesentlichen ebene oder gekrümmte Innenfläche und der wenigstens eine Außenbereich der Kontaktfeder eine im Wesentlichen gekrümmte oder ebene Außenfläche aufweisen. Hierbei ist der Querschnitt des betreffenden Innenbereichs bevorzugt geradlinig bzw. quaderförmig und der jeweilige Querschnitt des betreffenden Außenbereichs bevorzugt (kreis-)bogenförmig bzw. teilringförmig mit insbesondere einem gleichen Radius bzw. Radiusbereich. Es ist natürlich möglich, dies umzukehren. Ferner ist es möglich, zwei geradlinige bzw. quaderförmige oder zwei (kreis-)bogenförmige bzw. teilringförmige Querschnitte des Innenbereichs und Außenbereichs anzuwenden.
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Der bzw. ein Innenbereich der Kontaktfeder kann unmittelbar benachbart zu dem bzw. einem Außenbereich der Kontaktfeder angeordnet sein. Hierbei kann der Außenbereich der Kontaktfeder gegenüber dem Innenbereich und/oder der Innenbereich der Kontaktfeder gegenüber dem Außenbereich federbar in der Kontaktfeder eingerichtet sein. Ein Innenbereich und ein Außenbereich, welche zueinander unmittelbar benachbart sind, konstituieren bevorzugt eine Kontaktfedereinrichtung der Kontaktfeder. Hierbei kann zwischen diesem Innenbereich und diesem Außenbereich bevorzugt ein Federzwischenraum eingerichtet sein, welcher einen Federweg für die Kontaktfedereinrichtung bzw. den Außenbereich und/oder den Innenbereich zur Verfügung stellt. Der Innenbereich und der unmittelbar dazu benachbarte Außenbereich der Kontaktfedereinrichtung sind dabei bevorzugt einstückig, stofflich einstückig oder integral ausgebildet.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kontaktfeder wenigstens eine Kontaktfedereinrichtung, insbesondere zwei Kontaktfedereinrichtungen, oder eine Mehrzahl von Kontaktfedereinrichtungen umfassen. Hierbei kann die Kontaktfeder ferner bevorzugt einen Federbereich aufweisen, welcher insbesondere zwischen zwei in Umfangsrichtung der Kontaktfeder benachbarten Kontaktfedereinrichtungen vorgesehen ist. Die Kontaktfeder kann ferner bevorzugt einen Montagebereich aufweisen, welcher ebenfalls insbesondere zwischen zwei in Umfangsrichtung der Kontaktfeder benachbarten Kontaktfedereinrichtungen vorgesehen ist, wobei der Montagebereich einen Federschlitz, bevorzugt in Längsrichtung der Kontaktfeder, aufweisen kann.
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Bevorzugt ist eine Kontaktfedereinrichtung als eine Wandung, insbesondere eine Doppelwandung, der Federbereich als eine Wandung, insbesondere eine Einfachwandung, und der Montagebereich als eine Wandung, insbesondere eine Einfachwandung, der Kontaktfeder ausgebildet. Hierbei bilden ein Innenbereich und ein Außenbereich der Kontaktfedereinrichtung jeweils eine Wandung, insbesondere eine Einfachwandung, der Kontaktfedereinrichtung. Die Kontaktfedereinrichtung bzw. die Kontaktfedereinrichtungen und der wenigstens eine Federbereich und/oder der wenigstens eine Montagebereich sind dabei bevorzugt einstückig, stofflich einstückig oder integral miteinander ausgebildet.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kontaktfeder an einander im Wesentlichen bevorzugt diametral gegenüberliegenden Seiten zwei Kontaktfedereinrichtungen (mit jeweils einer Innenwandung und einer Außenwandung) aufweisen, wobei die beiden Kontaktfedereinrichtungen seitlich mittels eines Federbereichs (Einfachwandung) verbunden sind. Ferner kann die Kontaktfeder an der zum Federbereich im Wesentlichen bevorzugt diametral gegenüberliegenden Seite einen Montagebereich (Einfachwandung) mit bevorzugt hindurchgehendem Federschlitz aufweist.
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Der Innenbereich einer Kontaktfedereinrichtung kann insbesondere als eine im Wesentlichen plane und rechteckige Materiallage der Kontaktfeder ausgebildet sein. Ferner kann der Außenbereich dieser Kontaktfedereinrichtung insbesondere als eine im Wesentlichen gewölbte Materiallage der Kontaktfeder ausgebildet sein, wobei die Querschnitte des Außenbereichs in Richtung seines freien Endes bevorzugt teilkreisförmiger werden. Hierbei ist ein Falz zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich der Kontaktfedereinrichtung im Wesentlichen noch geradlinig ausgebildet. Die Materiallage des Außenbereichs erhält dabei ausgehend vom Falz einen immer teilkreisförmiger bzw. teilringförmiger werdenden Querschnitt mit geringer werdendem Radius.
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Die Kontaktfeder und/oder ein Außenbereich der Kontaktfeder kann eine Arretiereinrichtung aufweisen, wobei mittels der Arretiereinrichtung eine Montageposition der Kontaktfeder an/in der Kontaktvorrichtung und/oder an/in der Gegenkontaktvorrichtung einnehmbar ist. Z. B. bei einer Montage der beiden Substrate bewegt sich, unter der Annahme einer entsprechenden Vormontageposition der Kontaktfeder an/in der Kontaktvorrichtung oder an/in der Gegenkontaktvorrichtung und entsprechenden Reibverhältnissen, die Kontaktfeder entlang sowohl der einen als auch der anderen Verbindervorrichtung (Kontaktvorrichtung, Gegenkontaktvorrichtung), wobei die Arretiereinrichtung schließlich in Kontakt mit einer Verbindervorrichtung gelangt.
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In einem solchen Fall ist die Kontaktfeder gegenüber einem ersten Substrat in ihrer Montageposition. Hierbei kann das zweite Substrat nach wie vor auf das erste Substrat zubewegt werden, wobei sich die beiden betreffenden Verbindervorrichtungen nach wie vor ineinander bewegen, jedoch die Kontaktfeder bezüglich des ersten Substrats in ihrer Montageposition verbleibt. Gelangt das zweite Substrat in seine Montageposition gegenüber dem ersten Substrat so ist auch die Kontaktfeder in ihrer Montageposition gegenüber dem zweiten Substrat.
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In Ausführungsformen der Erfindung kann die Kontaktfeder einstückig, stofflich einstückig oder integral ausgebildet sein. Ferner kann die Kontaktfeder als ein Stanzteil oder ein Formstanzteil konzipiert sein. Darüber hinaus kann die Kontaktfeder im Wesentlichen hülsenförmig mit zwei offenen Längenden ausgebildet sein. Und des Weiteren kann die Kontaktfeder innen eine im Wesentlichen quaderförmige oder zylindrische Kontaktkammer für die Kontaktvorrichtung aufweisen. Bevorzugt ist die Arretiereinrichtung als eine seitlich von der Kontaktfeder wegstehende Arretierlasche ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße elektronische/elektrische Verbindervorrichtung umfasst eine erfindungsgemäße Kontaktfeder, wobei die Kontaktfeder auf/in der Verbindervorrichtung vorgesehen ist. – Die erfindungsgemäße Schnittstelle, die erfindungsgemäße Leiterplatte, die erfindungsgemäße Leiterkarte oder das erfindungsgemäße konfektionierte Kabel weist eine erfindungsgemäße Kontaktfeder und/oder eine erfindungsgemäße Verbindervorrichtung auf. – Die erfindungsgemäße elektronische/elektrische Verbindung, die erfindungsgemäße Einrichtung oder das erfindungsgemäße Gerät weist eine erfindungsgemäße Verbindervorrichtung, eine erfindungsgemäße Schnittstelle, eine erfindungsgemäße Leiterplatte, eine erfindungsgemäße Leiterkarte oder ein erfindungsgemäßes konfektioniertes Kabel auf.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen einer Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte nicht maßstabsgetreue Zeichnung näher erläutert. Elemente, Bauteile oder Komponenten, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/oder Funktion besitzen, sind in der Figurenbeschreibung, der Bezugszeichenliste und den Patentansprüchen mit denselben Bezugszeichen versehen und/oder in den Figuren der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Mögliche, in der Beschreibung nicht erläuterte, in der Zeichnung nicht dargestellte und/oder nicht abschließende Alternativen, statische und/oder kinematische Umkehrungen, Kombinationen etc. zu der dargestellten Ausführungsform und/oder den erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung bzw. einzelnen Baugruppen, Teilen oder Abschnitten davon, können der Bezugszeichenliste entnommen werden.
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Sämtliche erläuterten Merkmale, auch die der Bezugszeichenliste, sind nicht nur in der angegebenen Kombination bzw. den angegebenen Kombinationen, sondern auch in einer anderen Kombination bzw. anderen Kombinationen oder in Alleinstellung anwendbar. Insbesondere ist es möglich, anhand der Bezugszeichen und den diesen zugeordneten Merkmalen in der Beschreibung der Erfindung, der Figurenbeschreibung und/oder der Bezugszeichenliste, ein Merkmal oder eine Mehrzahl von Merkmalen in der Beschreibung der Erfindung und/oder der Figurenbeschreibung zu ersetzen. Ferner kann dadurch ein Merkmal oder können eine Mehrzahl von Merkmalen in den Patentansprüchen ausgelegt, näher spezifiziert und/oder substituiert werden. – In den Figuren (Fig.) der Zeichnung zeigen:
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1 in einer detaillierten seitlichen Perspektivansicht von schräg oben eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontaktfeder für eine elektronische und/oder elektrische Kontaktierung;
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2 ebenfalls in einer detaillierten seitlichen Perspektivansicht von schräg oben, die in Längsrichtung geschnitten dargestellte Kontaktvorrichtung aus 1 für eine Steckmontage auf einer Kontaktvorrichtung;
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3 eine zweidimensionale detaillierte Draufsicht auf die Kontaktfeder aus 1 und 2 für eine elektronische und/oder elektrische Kontaktierung der Kontaktvorrichtung mit einer Gegenkontaktvorrichtung;
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4 eine schematische zweidimensionale Draufsicht auf ein mögliches Stanzlayout für einen Stanzrohling, insbesondere einen Formstanzrohling, der erfindungsgemäßen Kontaktfeder aus den 1 bis 3;
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5 eine detaillierte, teilweise explodierte, seitliche Perspektivansicht von schräg oben auf zwei allseitig weggebrochene Substrate, wobei diese mittels eines Pinkontakts, eines Buchsenkontakts und der erfindungsgemäßen Kontaktfeder untereinander elektronisch/ elektrisch verbindbar sind; und
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6 eine detaillierte, teilweise geschnittene, seitliche Perspektivansicht von schräg oben auf die zwei allseitig weggebrochenen Substrate der 5, wobei diese mittels des Pinkontakts, des Buchsenkontakts und der erfindungsgemäßen Kontaktfeder elektronisch/ elektrisch kontaktiert sind.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen einer Ausführungsform einer Variante einer elektronischen/elektrischen Adapterkontaktvorrichtung 20 für einen als Pinkontakt 10 ausgebildeten elektronischen/elektrischen Überbrückungskontakt 10, mit einem im Wesentlichen quadratischen Außenquerschnitt, und einem elektronischen/elektrischen Buchsenkontakt 30 mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Innenquerschnitt näher erläutert. Die Adapterkontaktvorrichtung 20 ist ferner als eine Federvorrichtung ausgebildet und ist nachfolgend im Wesentlichen als (elektronisch/elektrische) Kontaktfeder 20 bezeichnet.
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Die Erfindung ist nicht auf eine solche Variante und/oder die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern ist von grundlegenderer Natur, sodass sie auf sämtliche Kontaktfedern 20 für elektronische/elektrische Kontaktvorrichtungen 10 und elektronische/elektrische Gegenkontaktvorrichtungen 30 im Sinne der Erfindung angewendet werden kann. – Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Andere Variationen können hieraus abgeleitet werden ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Gemäß der Erfindung erfolgt eine elektronische/elektrische und auch mechanische Kontaktierung einer Kontaktvorrichtung 10 mit einer Gegenkontaktvorrichtung 30 durch bzw. über die Kontaktfeder 20, weil eine äußere Form der Kontaktvorrichtung 10 noch nicht einmal abschnittsweise komplementär zu einer inneren Form der Gegenkontaktvorrichtung 30 ist. Denn vorliegend ist die Kontaktvorrichtung 10 als Pinkontakt 10 mit einem quadratischen Querschnitt und die Gegenkontaktvorrichtung 30 als Buchsenkontakt 20 mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet, was in der 5 gut zu sehen ist. Der Pinkontakt 10 und der Buchsenkontakt 20 eignen sich vorliegend für eine Leiterplattenmontage z. B. für eine elektronische/elektrische Schnittstelle 0 eines Substrats 1, 3, wie einer Leiterplatte 1, 3 oder einer Leiterkarte 1, 3, etc.
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Die 1 bis 4 zeigen die spezielle Ausführungsform der Kontaktfeder 20, die vorliegend auch als Jumperklammer 20 bezeichenbar ist. Die Kontaktfeder 20 ist dabei im Wesentlichen hülsenförmig mit zwei offenen Seiten an deren Enden in Längsrichtung Ax ausgebildet. Innen weist die Kontaktfeder 20 eine Kontaktkammer 22 zur Aufnahme der Kontaktvorrichtung 10 (siehe 5 und 6) auf, wobei eine innere Form (Innenfläche 211) der Kontaktkammer 22 an die äußere Form der Kontaktvorrichtung 10 angepasst ist. Da der Pinkontakt 10 als ein im Wesentlichen langgestreckter Quader mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet ist (Positiv, Schlüssel), ergibt sich als innere Form der Kontaktkammer 22 ein analoger Hohlquader mit ebenfalls einem quadratischen Querschnitt (Negativ, Schloss).
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Bei Anwendung einer anderen äußeren Form der Kontaktvorrichtung 10 kann natürlich auch eine andere innere Form der Kontaktkammer 22 vorgesehen sein. So kann die Kontaktkammer 22 z. B. für einen im Wesentlichen zylinderförmigen Pinkontakt 10 innen im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet sein. Ferner sind z. B. nicht quadratische Querschnitte, wie z. B. ein rechteckiger, anwendbar. – D. h. die innere Form der Kontaktfeder 20 bzw. der Kontaktkammer 22 ist wenigstens teilweise an die äußere Form der Kontaktvorrichtung 10 angepasst, wobei betreffende Formen bzw. betreffende Bereiche/Abschnitte der Kontaktkammer 22 und der Kontaktvorrichtung 10 komplementär ausgebildet sein können.
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Wird die Kontaktfeder 20 in Längsrichtung Ax vollständig über die Kontaktvorrichtung 10 geschoben (vgl. 5) so nimmt die Kontaktfeder 20 bzw. deren Kontaktkammer 22 einen Mittenabschnitt der Kontaktvorrichtung 10 in sich auf, wobei die Kontaktfeder 20 teilweise bzw. wenigstens teilweise formschlüssig auf der Kontaktvorrichtung 10 aufgenommen ist. Durch die komplementäre Ausbildung der betreffenden Formen bzw. der betreffenden Bereiche/Abschnitte der Kontaktkammer 22 und der Kontaktvorrichtung 10, ergibt sich im zusammengesteckten Zustand ein Formschluss der betreffenden Bereiche/Abschnitte der Kontaktkammer 22 und der Kontaktvorrichtung 10.
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Für eine elektronische/elektrische Kontaktierung der Gegenkontaktvorrichtung 30 mittels der erfindungsgemäßen Kontaktfeder 20 wird bei der Auslegung der Kontaktfeder 20 analog vorgegangen. Da die Gegenkontaktvorrichtung 30 als ein hohlzylindrischer Buchsenkontakt 30 mit im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt ausgebildet ist (Negativ, Schloss), ergibt sich als analoge äußere Form der Kontaktvorrichtung 10 zumindest ein abschnittsweiser Zylindermantel bzw. Zylindermantelsektor, oder ein abschnittsweiser Kegelmantel bzw. Kegelmantelsektor (Positiv, Schlüssel) um ein Einführen der Kontaktvorrichtung 10 in den Buchsenkontakt 30 zu erleichtern.
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Bei Anwendung einer anderen inneren Form der Gegenkontaktvorrichtung 30 kann natürlich auch eine andere äußere Form der Kontaktfeder 20 vorgesehen sein. So kann die Kontaktfeder 20 z. B. für einen im Wesentlichen quaderförmigen Buchsenkontakt 30 außen im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sein. Ferner sind z. B. nicht kreisrunde Querschnitte, wie z. B. ein elliptischer, anwendbar. – D. h. die äußere Form der Kontaktfeder 20 ist teilweise an die innere Form der Gegenkontaktvorrichtung 30 angepasst, wobei betreffende Formen bzw. betreffende Bereiche/Abschnitte der Kontaktfeder 20 und der Gegenkontaktvorrichtung 30 komplementär ausgebildet sein können.
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Wird die Kontaktfeder 20 in Längsrichtung Ax, ggf. auf der Kontaktvorrichtung 10 sitzend, in die Gegenkontaktvorrichtung 30 eingeschoben (vgl. 6), so nimmt die Gegenkontaktvorrichtung 30 die Kontaktfeder 20 in sich auf, wobei die Kontaktfeder 20 teilweise bzw. wenigstens teilweise formschlüssig in der Gegenkontaktvorrichtung 30 aufgenommen ist. Durch die komplementäre Ausbildung der betreffenden Formen bzw. der betreffenden Bereiche/Abschnitte der Kontaktfeder 20 und der Gegenkontaktvorrichtung 30, ergibt sich im zusammengesteckten Zustand der Formschluss der betreffenden Bereiche/Abschnitte der Kontaktfeder 20 und der Gegenkontaktvorrichtung 30.
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Gemäß der 1 bis 3 umfasst die Kontaktfeder 20 zwei Kontaktfedereinrichtungen 200, welche jeweils bevorzugt als eine Doppelwandung der Kontaktfeder 20 ausgebildet sind. Hierbei liegen sich die Kontaktfedereinrichtungen 200 einander gegenüber, wobei die Kontaktfedereinrichtungen 200 an einander betreffenden äußeren Umfangsseiten (Umfangsrichtung Um) über einen Feder- 230 bzw. Überbrückungsbereich 230 der Kontaktfeder 20 miteinander bevorzugt integral verbunden sind. Der Federbereich 230 ist bevorzugt als eine Einfachwandung der Kontaktfeder 20 ausgebildet.
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Ferner weist die Kontaktfeder 20 an einer zum Federbereich 230 gegenüberliegenden Seite einen Montagebereich 230 auf, der an seinen beiden äußeren Umfangsseiten bevorzugt integral in die dort vorgesehenen Kontaktfedereinrichtungen 200 übergeht. Der Montagebereich 230 ist bevorzugt als eine Einfachwandung der Kontaktfeder 20 ausgebildet. Der Montagebereich 230 kann einen Federschlitz 242 oder einen Federdurchgangsschlitz 242 aufweisen, der die Kontaktfeder 20 in Umfangsrichtung Um federnd auslegt. Dabei stellt insbesondere der Federbereich 230 der Kontaktfeder 20 eine Federkraft in Umfangsrichtung Um zur Verfügung, wobei sich die Federkraft je nach einem Aufweiten oder einen Verengen des Federschlitzes 242 im Montagebereich 240 ergibt.
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Eine einzelne Kontaktfedereinrichtung 200 der Kontaktfeder 20 umfasst bevorzugt einen einzigen Innenbereich 210 und einen einzigen Außenbereich 220 der Kontaktfeder 20. – Der Innenbereich 210 einer Kontaktfedereinrichtung 200 ist dabei auch als ein Innenbereich 210 der Kontaktfeder 20 ausgebildet. Der Innenbereich 210 ist bevorzugt wenigstens teilweise oder lediglich teilweise komplementär zu einem Außenabschnitt 110 der Kontaktvorrichtung 10 (vgl. 5) ausgebildet. Ferner ist der Innenbereich 210 bevorzugt als eine Einfachwandung der Kontaktfeder 20 ausgebildet.
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Der Außenbereich 220 einer Kontaktfedereinrichtung 200 ist dabei auch als ein Außenbereich 220 der Kontaktfeder 20 ausgebildet. Der Außenbereich 220 ist bevorzugt wenigstens teilweise oder lediglich teilweise komplementär zu einem Innenabschnitt 320 der Gegenkontaktvorrichtung 30 (vgl. 5) ausgebildet. Ferner ist der Außenbereich 220 bevorzugt als eine Einfachwandung der Kontaktfeder 20 ausgebildet. – Ein Innenbereich 210 und ein Außenbereich 220 einer einzelnen Kontaktfedereinrichtung 200 sind bevorzugt über einen Falz 215 bzw. eine Knickkante 215 insbesondere integral zur Kontaktfedereinrichtung 200 miteinander verbunden.
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Hierbei konstituieren die beiden Außenbereiche 220 der Kontaktfeder 20 die Kontaktkammer 22 nicht, sondern der jeweilige Außenbereich 220 und sein Innenbereich 210 bilden im Querschnitt die Form eines ‚V’ mit einem kleinen Innenwinkel. D. h. der jeweilige Außenbereich 220 liegt fast an seinem Innenbereich 210 bzw. der Kontaktkammer 22 an, wobei zwischen dem jeweiligen Außenbereich 220 und seinem Innenbereich 210 ein im Wesentlichen keilförmiger Federzwischenraum 219 eingerichtet ist. Der jeweilige Federzwischenraum 219 stellt einen Federweg für den jeweiligen Außenbereich 220 gegenüber seinem Innenbereich 210 zur Verfügung. Eine Federkraft des jeweiligen Außenbereichs 220 resultiert aus seiner Verbindung (Falz 215, Knickkante 215) mit seinem Innenbereich 210 und seiner Form.
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Hierbei ergeben, in eine bestimmte Umfangsrichtung Um um die Kontaktfeder 20 herum betrachtet, ein erster Innenbereich 210, der Federbereich 230, ein zweiter Innenbereich 210 und der Montagebereich 230 einen Hohlquader, dessen Inneres die Kontaktkammer 22 der Kontaktfeder 20 formiert. Hierbei stehen die einander betreffenden Wandungen im Wesentlichen senkrecht aufeinander. Insbesondere der Federdurchgangsschlitz 242 öffnet die Kontaktfeder 20 in Umfangsrichtung Um, sodass die Kontaktfeder 20 in sämtlichen Querschnitten (Radialrichtung Ra) keinen geschlossenen Querschnitt aufweist.
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An einander gegenüberliegenden Seiten weist die Kontaktfeder 20 dabei von der Kontaktkammer 22 jeweils in einem kleinen Winkel abstehend die federnden Außenbereiche 220 auf. Eine jeweilige Außenfläche 222 des Außenbereichs 220 ist dabei bevorzugt im Wesentlichen gekrümmt, wobei ein Krümmungsradius, ausgehend von dem im Wesentlichen zwischen dem Innenbereich 210 und dem Außenbereich 220 gerade ausgebildeten Falz 215 (Krümmungsradius unendlich), ausgehend vom Falz 215 abnimmt. D. h. eine Krümmung der jeweiligen Außenfläche 222 nimmt ausgehend vom Falz 215 in Längsrichtung Ax des Außenbereichs 220 zu.
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Bevorzugt ist der Krümmungsradius bzw. die Krümmung der Außenfläche 222 in einem längsendabschnittseitigen Bereich der Außenfläche 222 hauptsächlich oder im Wesentlichen derart groß wie ein Krümmungsradius bzw. eine Krümmung einer Innenfläche des Innenabschnitts 320 der Gegenkontaktvorrichtung 30. Eine innere Ausgestaltung des Außenbereichs 220 kann dabei zu dessen Außenfläche 222 analog ausgestaltet sein. – Eine jeweilige Innenfläche 211 der Innenbereiche 210 ist bevorzugt im Wesentlichen eben, was bevorzugt auch auf dessen innenliegende Außenfläche zutrifft. Ferner sind ist eine Innenfläche des Federbereichs 230 und/oder des Montagebereichs 240 bevorzugt ebenfalls im Wesentlichen eben, was insbesondere auch auf dessen außenliegende Außenfläche zutrifft.
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An einem Längsende kann die Kontaktfeder 20 eine Arretiereinrichtung 250, insbesondere eine davon im Wesentlichen um 90° wegstehende Arretierlasche 250, für das Sichern einer Montageposition der Kontaktfeder 20 in der Gegenkontaktvorrichtung 30 und/oder an der Kontaktvorrichtung 10 aufweisen. Bevorzugt sind zwei solche Arretiereinrichtungen 250 an den Längsenden der beiden Außenbereiche 220 vorgesehen. Es ist natürlich möglich, zusätzlich oder alternativ eine solche Arretiereinrichtung 250 an einem Längsende des Federbereichs 230 und/oder des Montagebereichs 240 vorzusehen. – Ferner kann der Falz 215 an einem Längsende, d. h. umfangsseitig, freigeschnitten sein. Bevorzugt sind der Federbereich 230 und/oder der Montagebereich 240 wenigstens am Falz 215, bevorzugt über die gesamte Distanz zwischen zwei Kontaktfedereinrichtungen 200, freigeschnitten.
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Die erfindungsgemäße Kontaktfeder 20 ist bevorzugt aus einem vergleichsweise dünnen Blech mit im Wesentlichen derselben Wandstärke, von z. B. 0,025mm bis 0,25mm, insbesondere 0,05mm bis 0,1mm, ausgebildet. D. h. dass betreffende Innen- und Außenflächen, von eventuellen Randbereichen (jeweiliger Falz 215 etc.) einmal abgesehen, der jeweiligen Innenbereiche 210, der jeweiligen Außenbereiche 220, des Federbereichs 230, des Montagebereichs 240 und/ oder der Arretiereinrichtung 250 der Kontaktfeder 20 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
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Die 6 zeigt in einer teilweisen Schnittansicht eine erfindungsgemäß eingerichtete elektronische/elektrische Verbindung 9 der zwei Substrate 1, 3 mittels des Pinkontakts 10, der Kontaktfeder 20 und des Buchsenkontakts 30. Hierbei sind diese drei Vorrichtungen 10, 20, 30 ineinandergesteckt. D. h. die Kontaktfeder 20 befindet sich auf dem Pinkontakt 10, wobei die Kontaktfeder 20 und der Pinkontakt 10 sich zusammen im Buchsenkontakt 30 befinden. Ein Transport elektrischer Ladungen kann gemäß der Erfindung über mechanische Flächenkontakte zwischen dem Pinkontakt 10 und der Kontaktfeder 20 sowie zwischen der Kontaktfeder 20 und dem Buchsenkontakt 30 erfolgen. Ein Transport elektrischer Ladungen innerhalb der Kontaktfeder 20 erfolgt mittels dessen integraler Struktur ohne Übergangswiderstände.
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Bezugszeichenliste
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- 0
- (elektronische/elektrische) Schnittstelle (physisch), (Steck-/Pin-/Buchsen-/Hybrid-)Verbindungseinrichtung einer elektronischen Einrichtung/Vorrichtung, eines elektrischen, elektronischen und/oder elektrooptischen Geräts oder eines elektronischen/elektrischen Kabels, allgemein für den Bereich der Elektrotechnik und Elektronik, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich
- 1
- (erstes) Substrat, Leiterplatte/-karte, Platine, PCB (printed circuit board)
- 3
- (zweites) Substrat, Leiterplatte/-karte, Platine, PCB (printed circuit board)
- 9
- (elektronische/elektrische) Verbindung (physisch), insbesondere zweier Substrate 1, 3, allgemein für den Bereich der Elektrotechnik und Elektronik, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich
- 10
- (elektronische/elektrische) Kontakt-/Gegenkontakt-/Verbindervorrichtung z. B. für die Schnittstelle 0, das Substrat 1/3, insbesondere für eine Leiterplattenmontage, Pin-/Steck-/Brücken-/Überbrückungskontakt, Jumper (stacking jumper connector), bevorzugt einstückig, stofflich einstückig, integral
- 20
- (elektronische/elektrische) Kontaktfeder, Jumperklammer, Adapterkontaktvorrichtung, bevorzugt hülsenförmig mit zwei offenen Längsseiten, insbesondere separat von der Kontaktvorrichtung 10 und der Gegenkontaktvorrichtung 30 ausgebildet, bevorzugt einstückig, stofflich einstückig, integral
- 22
- Kontaktkammer der Kontaktfeder 20 für Kontaktvorrichtung 10, bevorzugt im Wesentlichen quaderförmig oder zylindrisch
- 30
- (elektronische/elektrische) Gegenkontakt-/Kontakt-/Verbindervorrichtung z. B. für die Schnittstelle 0, das Substrat 3/1, insbesondere für eine Leiterplattenmontage, Buchsenkontakt, bevorzugt einstückig, stofflich einstückig, integral
- 110
- (ein) Außenabschnitt der Kontaktvorrichtung 10
- 200
- Kontaktfedereinrichtung der Kontaktfeder 20 bevorzugt aufweisend einen einzigen Innenbereich 210 und einen einzigen Außenbereich 220, (Doppel-)Wandung
- 210
- (ein) Innenbereich der Kontaktfeder 20 bzw. einer Kontaktfedereinrichtung 200, (Einfach-/Innen-)Wandung
- 211
- (eine) Innenfläche des Innenbereichs 310, der Kontaktkammer 22, bevorzugt im Wesentlichen eben
- 215
- Falz, Knickkante zwischen dem Innenbereich 210 und dem Außenbereich 220, legt den Außenbereich 220 in Radialrichtung Ra federnd aus
- 219
- Federzwischenraum
- 220
- (ein) Außenbereich der Kontaktfeder 20 bzw. einer Kontaktfedereinrichtung 200, (Einfach-/Außen-)Wandung, federt im Wesentlichen in Radialrichtung Ra der Kontaktfeder 20
- 222
- (eine) Außenfläche des Außenbereichs 220, bevorzugt im Wesentlichen gekrümmt
- 230
- (Umfangs-)Feder-/Distanz-/Überbrückungsbereich der Kontaktfeder 20, (Einfach-)Wandung, federt im Wesentlichenin Umfangsrichtung Um der Kontaktfeder 20
- 240
- (Umfangs-)Montagebereich der Kontaktfeder 20, (Einfach-)Wandung, legt die Kontaktfeder 20 in Umfangsrichtung Um federnd aus
- 242
- Federschlitz, Federdurchgangsschlitz
- 250
- Arretiereinrichtung/-vorsprung/-lasche
- 320
- (ein) Innenabschnitt der Gegenkontaktvorrichtung 30
- Ax
- Axialrichtung, Längsrichtung, Längserstreckung der Kontaktvorrichtung 10, der Kontaktfeder 20, der Gegenkontaktvorrichtung 30, axial
- Ra
- Radialrichtung, Quererstreckung der Kontaktvorrichtung 10, der Kontaktfeder 20, der Gegenkontaktvorrichtung 30, radial
- Um
- Umfangsrichtung, Umfangserstreckung der Kontaktvorrichtung 10, der Kontaktfeder 20, der Gegenkontaktvorrichtung 30, tangential
