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Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte zur Verwendung mit einer Außenbeleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend eine erste Leiterplatte und eine zweite Leiterplatte.
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Die Montage eines Kraftfahrzeuges erfolgt aus einer Vielzahl von Einzelteilen, welche durch kraftschlüssige, formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen in einer Vielzahl von Montageschritten miteinander in Wirkverbindung gebracht werden. Insbesondere für die Serienfertigung von Kraftfahrzeugen sind hierbei entsprechend hohe Stückzahlen eines jeden Einzelteils erforderlich. Jedem Einzelteil liegen hierbei wiederum individuelle Herstellungsprozesse zugrunde, welche definiert, konfiguriert und überwacht werden müssen. Im Sinne einer möglichst unkomplizierten und kosteneffizienten Produktion von Kraftfahrzeugen ist es daher erstrebenswert, die Anzahl der verwendeten Einzelteile insgesamt aber auch insbesondere die Anzahl der verschiedenen Einzelteile so gering wie möglich zu halten. Dies ermöglicht zum einen standardisierte Montageprozesse und zum anderen eine Reduktion der erforderlichen Herstellungsprozesse, was letztlich eine Kostenreduktion für einzelne Bauteile und somit auch für das gesamte Kraftfahrzeug bedeutet. Entsprechend hoch ist das Bestreben möglichst viele Bauteile als Gleichteile auszuführen und somit identische Bauteile für gleiche oder ähnliche Funktionen an unterschiedlichen Stellen im Kraftfahrzeug einsetzen zu können.
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Diesbezüglich besteht beim Kraftfahrzeug die grundlegende Problematik, dass prinzipiell gleiche oder ähnliche Baugruppen zwar mehrfach vorhanden sind, aufgrund ihrer unterschiedlichen Einbaupositionen jedoch eine unterschiedliche räumliche Orientierung und einen entsprechend unterschiedlichen, bspw. spiegelsymmetrischen Aufbau aufweisen. Beispielhaft sei hierzu auf die spiegelsymmetrische oder im Wesentlichen spiegelsymmetrische Anordnung und Ausführung von Außenbeleuchtungsvorrichtungen eines Kraftfahrzeugs verwiesen. Diese unterschiedliche räumliche Orientierung von Baugruppen kann jedoch dazu führen, dass Schnittstellen eines Bauteils in einer ersten Baugruppenorientierung (bspw. in einem rechten Frontscheinwerfer) zugänglich, bei der Verwendung des gleichen Bauteils in einer von der ersten verschiedenen Baugruppenorientierung (bspw. in einem linken Frontscheinwerfer) jedoch unzugänglich und/oder nicht mehr passend ausgerichtet sind. Entsprechend erfordert die unterschiedliche räumliche Orientierung der Baugruppen auch eine Herstellung individuell angepasster Bauteile, welche entsprechend nur innerhalb einer Baugruppe für eine bestimmte räumliche Orientierung verwendet werden können. Konkreter lässt sich dieses Problem anhand von Leiterplatten beschreiben, welche in Außenbeleuchtungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen Verwendung finden. Außenbeleuchtungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen werden entsprechend ihrer Anordnung an unterschiedlichen Seiten des Kraftfahrzeugs jeweils in zwei unterschiedlichen, spiegelsymmetrischen oder im Wesentlichen spiegelsymmetrischen Varianten ausgeführt. Dementsprechend müssen folglich auch individuelle Leiterplatten in den jeweiligen Baugruppen vorliegen, die in ihrer Gestaltung und insbesondere in Bezug auf die Anordnung ihrer Schnittstellen den jeweiligen Eigenheiten der verschiedenen räumlichen Orientierungen Rechnung tragen. Eine Veränderung der räumlichen Orientierung baugleicher Leiterplatten zur Verwendung in unterschiedlichen Baugruppen kann hierbei meist nicht erfolgen, da die Einbauorientierung der Leiterplatten oft vorgeschrieben ist. Ein möglicher Grund hierfür kann sein, dass die Leiterplatte auf ihrer Oberseite ein Beleuchtungsmittel trägt, welches in einer definierten Ausrichtung zur restlichen Scheinwerferbaugruppe stehen muss und gleichzeitig auch nicht anstatt auf der Oberseite auf der Unterseite der Leiterplatte montiert werden kann. Eine Veränderung der räumlichen Orientierung der Leiterplatte ist somit nur beschränkt möglich. Verstärkt wird das Problem weiterhin durch Schnittstellen an den Leiterplatten, welche über einen asymmetrischen Aufbau verfügen oder an bzw. in der Nähe der Außenkanten einer Leiterplatte angeordnet sind. Eine Veränderung der räumlichen Orientierung einer Leiterplatte kann in diesem Falle dazu führen, dass die Verwendung der Schnittstelle mit einem hierfür vorgesehenen Stecker, dessen Orientierung nicht veränderbar ist, nicht mehr möglich ist, weil die Schnittstelle nicht zugänglich oder nicht mehr passend ausgerichtet ist. Entsprechend ist in diesem Falle die Fertigung zweier unterschiedlicher Leiterplatten erforderlich, die in ihrer Gestaltung individuell an die Anforderungen der spiegelsymmetrisch aufgebauten Baugruppen angepasst sind.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen der voranstehend beschriebenen Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Leiterplatte zur Verwendung mit einer Außenbeleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, welche als Gleichteil in unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden kann. Entsprechend ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung sowohl die Komplexität einer Außenbeleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bzw. eines ganzen Kraftfahrzeuges als auch die Anzahl der zugrundeliegenden Herstellungsprozesse zu reduzieren und die Herstellung entsprechender Leiterplatten einfacher und kosteneffizienter zu gestalten.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Leiterplatte mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruches sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Vorrichtungsanspruches. Dabei kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug die erfindungsgemäße Leiterplatte aufweisen, sodass wechselseitig Bezug genommen werden kann zu den einzelnen technischen Merkmalen. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Erfindungsgemäß ist eine Leiterplatte zur Verwendung mit einer Außenbeleuchtung eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, wobei eine erfindungsgemäße Leiterplatte eine erste Anschlussschnittstelle und eine zweite Anschlussschnittstelle umfasst. Sowohl die erste Anschlussschnittstelle als auch die zweite Anschlussschnittstelle sind hierbei jeweils für die Aufnahme eines Steckers zur Herstellung einer jeweils eigenständigen elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und wenigstens einem, ansonsten von der Leiterplatte separierten Bauteil ausgebildet, wobei diese Verbindung zur Energieversorgung und/oder Steuerung wenigstens eines auf der Leiterplatte anordenbaren Bauteils dient. Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte gegenüber der ersten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte sowohl translatorisch als auch rotatorisch versetzt auf der Leiterplatte angeordnet ist. Durch den translatorischen und rotatorischen Versatz zwischen der ersten Anschlussschnittstelle und der zweiten Anschlussschnittstelle wird eine gute Zugänglichkeit zumindest einer der beiden Anschlussschnittstellen in unterschiedlichen Einbaupositionen und/oder Einbauorientierungen sichergestellt.
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Der translatorische Versatz der zweiten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte gegenüber der ersten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte ist als ein translatorischer Versatz in der Ebene der flächigen Erstreckung der Leiterplatte zu verstehen. Auch der rotatorische Versatz der zweiten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte gegenüber der ersten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte ist als ein rotatorischer Versatz in der Ebene der flächigen Erstreckung der Leiterplatte zu verstehen. Entsprechend muss die Rotationsachse folglich orthogonal zu der Ebene der flächigen Erstreckung der Leiterplatte liegen. Die Ebene der flächigen Erstreckung der Leiterplatte wird nachfolgend definiert durch zwei Richtungsvektoren X und Y, welche orthogonal zueinander stehen. Gemeinsam mit einem dritten Richtungsvektor Z bilden die Richtungsvektoren X, Y und Z hierbei ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem. Entsprechend ist der Richtungsvektor Z orthogonal zu den Richtungsvektoren X und Y ausgerichtet und weist in Richtung der Tiefenerstreckung der Leiterplatte, welche auch als Stärke oder Materialstärke bezeichnet werden kann. Die genannten Definitionen der verschiedenen Koordinatenrichtungen werden für die folgenden Ausführungen verwendet. Für die Interpretation der verschiedenen räumlichen Richtungen sind die Figuren heranzuziehen.
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Das von der Leiterplatte separierte Bauteil, welches über die erste oder zweite Anschlussschnittstelle mit der Leiterplatte verbindbar ist, soll im Sinne der Erfindung als eigenständiges Bauteil verstanden werden, welches nicht Teil der Leiterplatte ist. Hierbei ist jedoch ebenfalls der Gedanke umfasst, dass dieses Bauteil und die Leiterplatte im montierten Zustand Teil einer gemeinsamen Baugruppe sein können. Im montierten Zustand können das in Rede stehende Bauteil und die Leiterplatte also unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden oder aneinander montiert sein.
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Wesentlich ist lediglich, dass die Leiterplatte eine einzelne, alleinstehende Vorrichtung darstellt, welche erst im Rahmen einer Montage mit anderen, von der Leiterplatte separierten Bauteilen über verschiedene Arten in Verbindung bringbar ist.
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Eine Steckverbindung, wie sie im Sinne der Erfindung durch die Anordnung eines Steckers an der ersten und/oder zweiten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte entsteht, ist eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen zwei Steckerteilen zur Herstellung einer vorzugsweise lösbaren Verbindung zwischen elektrischen Leitungen und/oder Leiterbahnen. Ein Stecker kann im Sinne der Erfindung ein einzelnes Bauteil sein oder auch durch Ausformung eines anderen Bauteils ausgebildet sein. Auch eine Verbindung von Leitungen für optische Strahlung ist im Rahmen der Erfindung denkbar. Generell erfolgt bei Steckverbindungen eine Unterscheidung zwischen männlichen und weiblichen Steckerteilen, welche derart passend zueinander ausgeführt sind, dass jeweils ein männlicher und ein weiblicher Stecker eine Verbindung der genannten Arten eingehen können. Sowohl eine Ausführung der ersten und/oder zweiten Anschlussschnittstelle als weiblicher Stecker als auch eine Ausführung der ersten und/oder zweiten Anschlussschnittstelle als männlicher Stecker sind hierbei von der vorliegenden Erfindung umfasst. Eine Steckverbindung bietet hierbei generell den Vorteil, dass eine Verbindung zu anderen Bauteilen auf eine schnelle und einfache Weise hergestellt werden kann. In der Regel sind Steckverbindungen außerdem reversibel. In anderen Worten können Steckverbindungen nach dem Herstellen einer Verbindung einfach und vor allem zerstörungsfrei wieder gelöst werden. Dies vereinfacht den Austausch von Bauteilen im Rahmen von Wartungsarbeiten sowie den generellen Montageaufwand.
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In einer die Erfindung verbessernden Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die erste Anschlussschnittstelle und/oder die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte durch die Formgebung der Leiterplatte selber ausgebildet sind. In anderen Worten ist die erste Anschlussschnittstelle und/oder ist die zweite Anschlussschnittstelle kein zusätzliches Bauteil, welches auf der Leiterplatte angeordnet ist. Vielmehr wird die Anschlussschnittstelle durch Formelemente, wie Bohrungen, Ausfräsungen, Ausstanzungen und/oder Ausnehmungen, in der Leiterplatte selbst gebildet. Es kann sich hierbei um kreisrunde, ovale, ellipsenförmige, rechteckige, quadratische und/oder längliche Formabschnitte in der Leiterplatte handeln. Auch die Gestaltung einer Anschlussschnittstelle durch eine abschnittsweise Biegung der Leiterplatte oder durch eine Kombination der genannten Ausführungsformen ist möglich. Durch eine Ausbildung der ersten Anschlussschnittstelle und/oder zweiten Anschlussschnittstelle durch die Formgebung der Leiterplatte selber, wird eine einfache, kostengünstige und platzsparende Möglichkeit geschaffen, eine Verbindung zwischen der Leiterplatte und einem oder mehreren anderen Bauteilen herzustellen. Weiterhin wird die Anzahl der Einzelteile reduziert, da insbesondere bei einer Ausbildung der Anschlussschnittstellen zur Aufnahme eines Steckers, keine zusätzlichen Steckverbinder auf der Leiterplatte montiert und aufwändig in ihrer Position gesichert werden müssen. Entsprechend werden hierdurch die Montage und Zuverlässigkeit der Leiterplatte auf einfache Art und Weise erhöht.
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Erfindungsgemäß kann es weiterhin vorgesehen sein, dass die erste Anschlussschnittstelle und/oder die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte an einer Außenseite oder in unmittelbarer Nähe einer Außenkante der Leiterplatte angeordnet sind. Eine solche Ausbildung der Leiterplatte ist hierbei unabhängig von der Formgebung der Leiterplatte zu verstehen und meint eine Anordnung der ersten Anschlussschnittstelle und/oder zweiten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte an oder in unmittelbarer Nähe der Außenkontur der Leiterplatte. Es ist hierbei ebenfalls denkbar, dass einzelne Formelemente der Anschlussschnittstelle mit der Außenkontur der Leiterplatte verschnitten sind. Sowohl eckige als auch runde und/oder geschwungene Querschnittsformen der Leiterplatte sowie eine abschnittsweise Kombination unterschiedlicher Varianten sind realsierbar. Durch die Anordnung der ersten Anschlussschnittstelle und/oder der zweiten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte an einer Außenseite der Leiterplatte können besonders kurze Abstände zwischen den Anschlussschnittstellen und anderen Bauteilen realisiert werden, wodurch Kabelverbindungen kurz und kosteneffizient gestaltet werden können.
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Es kann erfindungsgemäß bei einer Leiterplatte vorgesehen sein, dass die erste Steckerschnittstelle und die zweite Steckerschnittstelle identisch und/oder redundant ausgebildet sind. Im Falle einer lediglich identischen Ausführung der Steckerschnittstelle, sind folglich beide Anschlussschnittstellen in gleicher Weise und entsprechend einer der genannten Ausführungsformen ausgebildet. Im Falle einer redundanten Ausbildung der ersten und zweiten Steckerschnittstelle erfüllen beide Steckerschnittstellen zudem die gleiche Funktion. In anderen Worten kann sowohl über die erste Steckerschnittstelle als auch die zweite Steckerschnittstelle die Energieversorgung und/oder Steuerung des gleichen, auf der Leiterplatte angeordneten Bauteils erfolgen. Entsprechend kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass je nach Einbauorientierung der Leiterplatte entweder nur die erste Anschlussschnittstelle oder nur die zweite Anschlussschnittstelle Verwendung findet, in beiden Fällen jedoch der gleiche Funktionsumfang durch die Leiterplatte bereitgestellt werden kann. Insbesondere durch eine redundante Ausführung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle einer Leiterplatte wird hierbei der Vorteil erzielt, dass mehrere Anschlussschnittstellen für grundsätzliche gleiche Funktionen an unterschiedlichen Positionen auf der Leiterplatte angeordnet sein können. Da je nach räumlicher Orientierung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte bei einer Verwendung in unterschiedlichen Baugruppen andere Bereiche der Leiterplatte bspw. für die Anbringung eines Steckers zugänglich sein können, wird hierdurch also die Flexibilität der Leiterplatte für ihre Verwendung in unterschiedlichen Einbaupositionen erhöht, während der Funktionsumfang einer erfindungsgemäßen Leiterplatte gleichzeitig vollständig aufrechterhalten wird. Gleichzeitig müssen andere Funktionselemente der Leiterplatte, wie die über eine Anschlussschnittstelle steuerbare Bauteile, zugehörige Aufnahmevorrichtungen und/oder entsprechende Leiterbahnen, zumindest teilweise nicht mehrfach auf der Leiterplatte ausgeführt werden, wodurch die Leiterplatte kostengünstig und übersichtlich gestaltet werden kann. In anderen Worten kann zumindest ein Teil der auf einer erfindungsgemäßen Leiterplatte angeordneten Infrastruktur, wie Leiterbahnen und/oder Aufnahmevorrichtungen, in Verbindung mit mehreren Anschlussschnittstellen verwendet werden, wodurch eine mehrfache Ausführung dieser Elemente oder zumindest von Teilen dieser Elemente obsolet wird.
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Ebenfalls im Rahmen der Erfindung kann bei einer Leiterplatte vorgesehen sein, dass eine erfindungsgemäße Leiterplatte neben der ersten und der zweiten Anschlussschnittstelle noch weitere Anschlussschnittstellen aufweist. Diese können identisch oder verschieden zur ersten und/oder zweiten Anschlussschnittstelle ausgebildet sein bzw. auch untereinander teilweise identisch und/oder verschieden ausgebildet sein. Nachfolgende Ausführungsbeispiele, welche auf die konkrete Ausgestaltung und/oder Anordnung der ersten und/oder zweiten Anschlussschnittstelle der Leiterplatte Bezug nehmen, können hierbei ebenso für etwaige weitere Anschlussschnittstellen gelten. Die bedarfsgerechte Verwendung zusätzlicher Anschlussschnittstellen erlaubt hierbei eine flexible Erweiterung des Funktionsumfangs der erfindungsgemäßen Leiterplatte.
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Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Leiterplatte rechteckig oder im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist und die erste Anschlussschnittstelle an einer ersten Längskante der Leiterplatte angeordnet ist und die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte an einer zweiten, der ersten Längskante gegenüberliegenden Längskante der Leiterplatte angeordnet ist. Ebenfalls denkbar ist, dass die erste Anschlussschnittstelle an einer ersten Querkante der Leiterplatte angeordnet ist und die zweite Anschlussschnittstelle an einer zweiten, der ersten Querkante gegenüberliegenden Querkante der Leiterplatte angeordnet ist. Als Längskanten sind hierbei diejenigen Außenkanten des rechteckigen Querschnittes der Leiterplatte zu verstehen, welche eine größere räumliche Erstreckung aufweisen als die verbleibenden beiden Außenkanten. Die verbleibenden beiden, kürzeren Außenkanten werden entsprechend als Querkanten bezeichnet. Die oben aufgeführten Anordnungen der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle lassen sich natürlich gleichermaßen für einen quadratischen Querschnitt der Leiterplatte definieren, wobei eine Unterscheidung zwischen Längs- und Querkanten naturgemäß obsolet ist und sich die Angabe lediglich darauf beschränkt, dass die erste Anschlussschnittstelle an einer Außenkante der Leiterplatte angeordnet ist und die zweite Anschlussschnittstelle an einer zweiten, der ersten Außenkante gegenüberliegenden Außenkante angeordnet ist. Natürlich ist die beschriebene Form der Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle ebenfalls auf runde, ovale oder anderweitige Querschnittsformen übertragbar, wobei es auf die gegenüberliegende oder im Wesentlichen gegenüberliegende Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle ankommt. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass insbesondere bei Leiterplatten, welche eine längliche Erstreckung aufweisen und bei denen eine Anordnung der Anschlussschnittstellen im Bereich einer Querkante nicht praktikabel ist, ein besonders einfacher Zugang zu mindestens einer der beiden Anschlussschnittstellen in verschiedenen Einbaupositionen und/oder Einbauorientierungen gewährleistet wird und ermöglicht somit die einfache Anordnung eines Steckers, Leiters und/oder Kabels an der Leiterplatte in unterschiedlichen Einbaupositionen und/oder Einbauorientierungen. Es hat sich die beschriebene Art und Weise der Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle als vorteilhaft im Hinblick auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte als Gleichteil in unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeuges erwiesen. Wird eine erfindungsgemäße Leiterplatte in zwei unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen des gleichen Typs verwendet, so sind diese häufig spiegelsymmetrisch angeordnet. Entsprechend ist auch eine spiegelsymmetrische oder im Wesentlichen spiegelsymmetrische Anordnung der erfindungsgemäßen Leiterplatten erforderlich. Vorausgesetzt, dass die Orientierung der Ober- bzw. Unterseite der in Rede stehenden Leiterplatten unveränderbar ist, ergibt es sich, dass eine spiegelsymmetrische Anordnung zweier erfindungsgemäßer Leiterplatten zur Folge hat, dass jeweils gleiche Außenkanten der Leiterplatten in unterschiedlichen Einbauorientierungen in unterschiedliche Richtungen weisen. Um dies zu veranschaulichen, können bspw. die Richtungen der Normalvektoren gleicher Außenkanten in unterschiedlichen Einbaupositionen verglichen werden, wobei die Normalvektoren orthogonal auf den Außenkanten der Leiterplatten stehen und von der Leiterplatte weg weisen. In anderen Worten nimmt bei einer spiegelsymmetrischen Anordnung zweier erfindungsgemäßer Leiterplatten eine zweite Außenkante einer zweiten Leiterplatte in einer zweiten Einbauposition eine zur ersten, der zweiten Außenkante gegenüberliegenden, Außenkante einer ersten Leiterplatte in einer ersten Einbauposition vergleichbare oder sogar identische Position ein. Diese Angabe bezieht sich insbesondere auf die Orientierung der jeweiligen Außenkanten einer Leiterplatte zu anderen Baugruppen und/oder Bauteilen. Eine Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle an gegenüberliegenden Außenkanten einer Leiterplatte ermöglicht somit eine verbesserte Zugänglichkeit mindestens einer der beiden Anschlussschnittstellen in unterschiedlichen Einbaupositionen. Diese Überlegungen können gleichermaßen auf andere Querschnittsformen übertragen werden. So kann es insbesondere bei drachenförmigen Querschnittsformen einer erfindungsgemäßen Leiterplatte jedoch von Vorteil sein, die erste und die zweite Anschlussschnittstelle an benachbarten Außenkanten der Leiterplatte anzuordnen, um die oben beschriebenen Vorteile zu erhalten. Dies gilt sowohl für konkave als auch konvexe Drachenvierecke.
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Entsprechend der obigen Ausführungen ist die Ebene der flächigen Erstreckung der Leiterplatte durch die beiden Richtungen X und Y definiert. Als vorteilhafte Weiterbildung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte ist es weiterhin denkbar, dass die erste und die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte einen translatorischen Versatz lediglich im Hinblick auf eine Richtung der flächigen Erstreckung der Leiterplatte aufweisen und in Bezug auf die andere Richtung der flächigen Erstreckung keinen oder im Wesentlichen keinen Versatz aufweisen. In anderen Worten können die erste und die zweite Anschlussschnittstelle im Hinblick auf die X-Richtung an gegenüberliegenden Außenkanten der Leiterplatte angeordnet sein und somit einen translatorischen Versatz in X-Richtung aufweisen, jedoch in Bezug auf die Y-Richtung an einer gleichen oder im Wesentlichen gleichen Position angeordnet sein. Ebenfalls denkbar ist eine entsprechende Anordnung der ersten und der zweiten Anschlussschnittstelle, bei der lediglich ein Versatz in Y-Richtung vorliegt und in Bezug auf die X-Richtung eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Positionierung vorliegt. Beide Varianten können, insbesondere bei einem asymmetrischen Aufbau der ersten und/oder zweiten Anschlussschnittstelle, kombiniert sein, mit einem zusätzlichen rotatorischen Versatz der Anschlussschnittstellen zueinander. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass, wenn die Einbauorientierung der Leiterplatte, insbesondere durch Rotation um eine senkrecht auf der Ebene der flächigen Erstreckung stehenden Rotationsachse, verändert wird, die erste Anschlussschnittstelle die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Position einnehmen kann, wie sie zuvor die zweite Anschlussschnittstelle innehatte und umgekehrt. Dies hat sich besonders bei spiegelsymmetrischen Einbauorientierungen als vorteilhaft erwiesen. Hierdurch kann die Komplexität der Außenbeleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs bzw. das ganze Kraftfahrzeug als auch die Anzahl der zugrundeliegenden Herstellungsprozesse reduziert werden. Ebenso kann die Herstellung entsprechender Leiterplatten einfacher und kosteneffizienter gestaltet werden.
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Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass die erste Anschlussschnittstelle und/oder die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte zur Aufnahme eines dreipoligen Steckers ausgebildet sind. Die Verwendung der Leiterplatte in Kombination mit zweipoligen, vierpoligen oder weiteren mehrpoligen Steckertypen ist ebenfalls denkbar. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die erste Anschlussschnittstelle und/oder die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte zur Aufnahme eines Steckers nach dem RAST (Raster-Anschluss-Steck-Technik) Standard ausgebildet sind. Entsprechend ergibt sich hierdurch die Möglichkeit einer vielseitigen Einsetzbarkeit der Leiterplatte in Kombination mit ebenfalls standardisierten Bauteilen sowie eine bekannte und somit einfache sowie gleichzeitig fehlervermeidende Art der Montage.
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Weiterhin kann es ein Vorteil der Erfindung sein, wenn die Leiterplatte in einem ersten Bereich symmetrisch ausgebildet ist und/oder in einem zweiten Bereich asymmetrisch ausgebildet ist. Dies gilt insbesondere mit Bezug auf eine Symmetrieebene, welche parallel zur Längserstreckung der Leiterplatte verläuft und die Leiterplatte derart schneidet, dass sie die Oberfläche der Leiterplatte in zwei gleichgroße oder im Wesentlichen gleichgroße Teilflächen unterteilt. Insbesondere ist es hierbei denkbar, dass die erste Anschlussschnittstelle und die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte in dem asymmetrisch ausgebildeten Bereich der Leiterplatte angeordnet sind. In anderen Worten ist es denkbar, dass der asymmetrische Bereich der Leiterplatte durch die Anordnung der ersten und der zweiten Anschlussschnittstelle auf der Leiterplatte entsteht, wobei die erste und die zweite Anschlussschnittstelle eine Asymmetrie zueinander aufweisen. Es kann hierbei insbesondere auch vorgesehen sein, dass der asymmetrische Bereich der Leiterplatte kleiner ist als der symmetrische Bereich. Durch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Leiterplatte gemäß der beschriebenen Art und Weise wird der Vorteil erzielt, dass sich die erste und die zweite Anschlussschnittstelle einer Leiterplatte in möglichst vergleichbaren und/oder identischen Positionen befinden, wenn die erfindungsgemäße Leiterplatte als Gleichteil in unterschiedlichen, insbesondere spiegelsymmetrischen, Außenbeleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeuges verwendet wird. Diese Angabe bezieht sich insbesondere auf die Orientierung der jeweiligen Außenkanten einer Leiterplatte zu anderen Baugruppen und/oder Bauteilen. Insbesondere bei einer möglichst kleinen Ausgestaltung des asymmetrischen Bereiches, also einer Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle in unmittelbarer oder größtmöglicher Nähe, kann eine besonders ähnliche und/oder identische Position der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle in unterschiedlichen Einbaupositionen erzielt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Leiterplatte kann sein, dass auf der Leiterplatte, insbesondere in dem symmetriscn ausgebildeten Bereich der Leiterplatte, eine Perforation in der Form von mehreren, insbesondere kreisrunden oder im Wesentlichen kreisrunden, Ausnehmungen oder Bohrungen vorgesehen ist, welche zur Kühlung der Leiterplatte dient. Durch die Perforation ergibt sich der Vorteil, dass die Oberfläche der Leiterplatte lokal vergrößert wird und somit ein verbesserter Wärmeaustausch mit der Umgebung stattfinden kann. Hiermit ist sowohl ein Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft als auch mit in der Umgebung der Leiterplatte befindlichen Bauteile gemeint. Insbesondere ist eine Perforation in Form von mehr als vier, bevorzugt weniger als 15, besonders bevorzugt 8 oder 13 Bohrungen vorgesehen. Durch die Perforation einer erfindungsgemäßen Leiterplatte kann insbesondere eine Kühlung eines an der Leiterplatte angebrachten Bauteils, beispielsweise einer LED, erfolgen, wobei es denkbar ist, dass dieses Bauteil direkt an der Leiterplatte anliegt und daher unmittelbar Wärme auf die Leiterplatte überträgt. Auch eine mittelbare Wärmeübertragung bspw. über die Umgebungsluft ist denkbar. Die Perforation einer erfindungsgemäßen Leiterplatte dient also dazu, die durch das Bauteil auf die Leiterplatte übertragene Wärme effizient an die Umgebung abzuführen und somit die thermische Belastung des Bauteils aber auch der Leiterplatte selbst möglichst gering zu halten, was sich positiv auf die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Leiterplatte und des in Rede stehenden Bauteils auswirkt.
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Eine ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung der Leiterplatte kann darin bestehen, dass auf der Leiterplatte, insbesondere in dem symmetrisch ausgebildeten Bereich der Leiterplatte, eine Aufnahmevorrichtung angeordnet ist, durch die ein Bauteil an der Leiterplatte anordenbar ist, und wobei die Aufnahmevorrichtung bevorzugt durch die Formgebung der Leiterplatte selber ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmevorrichtung durch insgesamt vier Ausnehmungen auf der Leiterplatte gebildet wird, wobei zwei der Ausnehmungen eine kreisrunde und zwei weitere Ausnehmungen eine ovale oder ellipsenförmige Querschnittsform aufweisen. Durch eine Ausbildung der ersten Aufnahmevorrichtung durch die Formgebung der Leiterplatte selber, wird eine einfache, kostengünstige und platzsparende Möglichkeit geschaffen ein Bauteil auf der Leiterplatte anordnen zu können.
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Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei einer Leiterplatte die erste Anschlussschnittstelle und die zweite Anschlussschnittstelle jeweils durch zwei beabstandet zueinander angeordnete, kreisrunde Ausnehmungen und eine dritte, längliche Ausnehmung ausgebildet sind, wobei die dritte, längliche Ausnehmung zwischen der ersten und der zweiten Ausnehmung angeordnet ist. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die dritte, längliche Ausnehmung nicht mittig zwischen der ersten und der zweiten Ausnehmung angeordnet ist, sondern einen Versatz entweder zur ersten oder zur zweiten Ausnehmung hin aufweist. Weiterhin können bevorzugt zwischen der ersten und der zweiten Ausnehmung elektrische Kontakte angeordnet sein, wobei sich die dritte, längliche Ausnehmung wiederum zwischen zwei elektrischen Kontakten befindet. Die erste und die zweite Ausnehmung können erfindungsgemäß dazu vorgesehen sein, mit entsprechenden Rastmitteln eines an der Anschlussschnittstelle anordenbaren Steckers eine formschlüssige und bevorzugt reversible Verbindung einzugehen. Mit anderen Worten dienen die erste und zweite Ausnehmung dazu, dass ein geeigneter Stecker an der Anschlussschnittstelle verrasten kann und somit in seiner Position an der Leiterplatte gehalten werden kann. Hierdurch wird ein ungewolltes Lösen des Steckers von der Leiterplatte vermieden, wodurch die Unterbrechung der durch die Steckverbindung realisierten elektrischen Verbindung vermieden werden kann. Die dritte Ausnehmung dient weiterhin zur Aufnahme eines innerhalb des Steckers ausgeformten Gegenstückes. Durch den Versatz der dritten, länglichen Ausnehmung ist somit die Anordnung eines Steckers nur in einer bestimmten Orientierung dieses Steckers an der Anschlussschnittstelle möglich. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine fehlerhafte Anordnung eines Steckers an der Leiterplatte effektiv vermieden werden kann.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin denkbar, dass vorzugsweise mittig in der Leiterplatte eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung bevorzugt zwei unterschiedliche Formabschnitte aufweist, wobei ein erster Formabschnitt in der Form eines Kreises ausgebildet ist und ein zweiter Formabschnitt in der Form eines Langlochs ausgebildet ist. Der in der Form eines Kreises ausgebildete Formabschnitt ermöglicht eine einfache und komfortable Durchführung des Befestigungsmittels, welches vorzugsweise als Schraube oder Gewindebolzen in Kombination mit einer Mutter ausgebildet sein kann. Der in der Form eines Langlochs ausgebildete Formabschnitt ermöglicht den Vorteil einer translatorischen Verschiebung der Leiterplatte in Bezug auf das Befestigungsmittel und ermöglicht somit eine flexible Positionierung der Leiterplatte entlang des Langlochs bei ansonsten gleicher räumlicher Orientierung. Hierdurch kann eine erfindungsgemäße Leiterplatte einfach und zuverlässig an einer Außenbeleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges befestigt und flexibel positioniert werden. Eine ungewollte Veränderung der Einbauorientierung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte durch betriebsbedingte Vibrationen kann somit effektiv vorgebeugt werden. Erfolgt der Kontakt zwischen Leiterplatte und Befestigungsmittel zumindest teilweise im Bereich des langlochförmigen Formabschnittes, so wird die Auflagefläche des Befestigungsmittels auf der Leiterplatte vergrößert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Haltekraft des Befestigungsmittels über eine größere Fläche der Leiterplatte aufgenommen werden kann, wodurch die Gefahr einer Ausstanzung verringert wird. Auch eine lediglich kreisrunde Ausbildung der Ausnehmung ohne einen zusätzlichen Formabschnitt in Form eines Langlochs ist im Rahmen der Erfindung denkbar.
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Vorteilhaft kann ferner sein, dass eine erfindungsgemäße Leiterplatte zumindest teilweise aus einem flammenhemmenden Verbundwerkstoff besteht. Dies kann bevorzugt ein Verbundwerkstoff der Klasse FR-4 sein. Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass die Leiterplatte eine Materialstärke zwischen 1 mm und 2 mm, insbesondere zwischen 1,3 mm und 1,7mm, besonders bevorzugt eine Materialstärke von genau 1,5 mm aufweist. Die genannten Materialstärken haben sich hierbei als vorteilhaft für eine erfindungsgemäße Leiterplatte zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug erwiesen, da die die Leiterplatte mit einer Materialstärke in den genannten Bereichen zum einen eine ausreichende Stabilität aufweist um Erschütterungen und Vibrationen zuverlässig standzuhalten und zum anderen materialsparend und gewichtseffizient ausgeführt ist.
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Ebenfalls hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn eine erfindungsgemäße Leiterplatte eine Breite zwischen 8 mm und 20 mm, insbesondere zwischen 10 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 13 mm und 14 mm, besonders bevorzugt eine Breite von genau 13,8 mm aufweist und/oder eine Länge zwischen 40 mm und 80 mm, insbesondere zwischen 50 mm und 70 mm, bevorzugt zwischen 60 mm und 62 mm, besonders bevorzugt von 61,5 mm, aufweist. Die Länge ist hierbei definiert als die Erstreckung der Leiterplatte entlang ihrer Längskanten und die Breite ist definiert als die Erstreckung der Leiterplatte entlang ihrer Querkanten. Im Hinblick auf eine ellipsenförmige Leiterplatte oder andere Ausformungen können Länge und Breite als maximale Abmaße der Leiterplatte entlang zweier orthogonal zueinander stehenden Richtungen in der Ebene der flächigen Erstreckung der Leiterplatte interpretiert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung einer Leiterplatte kann vorsehen, dass die erste Anschlussschnittstelle der Leiterplatte und die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte derart auf der Leiterplatte angeordnet sind, dass zwischen der dritten länglichen Ausnehmung der ersten Anschlussschnittstelle und der dritten, länglichen Ausnehmung der zweiten Anschlussschnittstelle eine kritische Materialstärke der Leiterplatte nicht unterschritten ist. Die kritische Materialstärke der Leiterplatte beträgt 1 mm, bevorzugt 2,5 mm, besonders bevorzugt 2,8 mm. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die erste und die zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte keine natürliche Schwachstelle der Leiterplatte ausbilden und die Leiterplatte somit robust bleibt gegenüber äußeren Einflüssen wie Vibrationen oder Krafteinwirkung bei der Montage und/oder Demontage. Dies hat sich bei einer Verwendung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte in Außenbeleuchtungseinrichtungen als vorteilhaft erwiesen, da es insbesondere bei diesen Baugruppen im Betrieb eines Kraftfahrzeuges zu vergleichsweisen häufigen Wartungsarbeiten und entsprechenden Montage- und Demontagevorgängen kommen kann. Weiterhin werden diese Baugruppen im Betrieb eines Kraftfahrzeuges oft kontinuierlich mit Vibration beaufschlagt, sodass Schäden durch Materialermüdung entsprechend vorgebeugt werden kann.
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Zudem wird die obenstehende Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst, welches eine erfindungsgemäße erste Leiterplatte und eine erfindungsgemäße zweite Leiterplatte, sowie wenigstens eine Energieversorgungseinheit und/oder eine Steuereinheit umfasst, wobei die wenigstens eine Energieversorgungseinheit und/oder die eine Steuereinheit elektrisch mit der ersten Leiterplatte über die erste oder die zweite Anschlussschnittstelle der ersten Leiterplatte verbunden ist und/oder mit der zweiten Leiterplatte über die erste oder die zweite Anschlussschnittstelle der zweiten Leiterplatte verbunden ist, und wobei diese Verbindungen jeweils zur Energieversorgung und/oder Steuerung eines auf der ersten Leiterplatte und eines auf der zweiten Leiterplatte angeordneten Bauteils dient. Die erste Leiterplatte und die zweite Leiterplatte sind gemäß einer Ausführung einer Leiterplatte nach dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet. Durch die Verwendung derartiger Leiterplatten ergeben sich dieselben Vorteile für ein Kraftfahrzeug, wie sie zu einer Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt worden sind. Insbesondere kann durch die Verwendung baugleicher Leiterplatten in unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeuges die Gesamtanzahl der verschiedenen, in einem Kraftfahrzeug verbauten Einzelteile reduziert werden. Entsprechend kann auch die Anzahl der zur Herstellung der verschiedenen Einzelteile erforderlichen Herstellungsprozesse reduziert werden, was sich positiv auf die Herstellungskosten erfindungsgemäßer Leiterplatten und Kraftfahrzeuge auswirkt.
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Durch die Verwendung baugleicher Leiterplatten für unterschiedliche Außenbeleuchtungseinrichtungen kann weiterhin Bauteilverwechslungen und Fehlern bei der Montage eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges effektiv vorgebeugt werden.
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Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine Draufsicht auf die Oberseite/Vorderseite einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
- 2 eine Draufsicht auf die Unterseite/Rückseite einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
- 3 den erfindungsgemäßen Aufbau der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle einer erfindungsgemäßen Leiterplatte;
- 4 die Anordnung eines Steckers an einer erfindungsgemäßen Leiterplatte; und
- 5 die Verwendung einer ersten und zweiten Leiterplatte als Gleichteile in verschiedenen Außenbeleuchtungseinrichtungen eines Kraftfahrzeuges.
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In den nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet. Auf die Darstellung von Leiterbahnen oder weiteren, für die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht maßgeblichen Elementen auf der Leiterplatte wurde hierbei aus Gründen der Übersicht bewusst verzichtet. Dies gilt für alle Abbildungen in gleicher Weise.
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1 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite oder Vorderseite einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 20 zur Verwendung mit einer Außenbeleuchtungseinrichtung 30 eines Kraftfahrzeuges 40, wobei der Blickwinkel orthogonal zur Ebene der Längserstreckung der Leiterplatte 20 ausgerichtet ist. Die Leiterplatte 20 umfasst eine erste Anschlussschnittstelle 1 sowie eine zweite Anschlussschnittstelle 2, jeweils für die Aufnahme eines Steckers 50 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte 20 und wenigstens einem, ansonsten von der Leiterplatte 20 separierten Bauteil 60, wobei diese Verbindung zur Energieversorgung und/oder Steuerung wenigstens eines auf der Leiterplatte 20 angeordneten Bauteils 3 dient, und wobei die zweite Anschlussschnittstelle 2 der Leiterplatte 20 gegenüber der ersten Anschlussschnittstelle 1 sowohl translatorisch als auch rotatorisch versetzt auf der Leiterplatte 20 angeordnet ist. Durch den translatorischen und rotatorischen Versatz zwischen der ersten und Anschlussschnittstelle 1 und der zweiten Anschlussschnittstelle 2 wird hierbei der Vorteil erzielt, dass in unterschiedlichen Einbaupositionen der Leiterplatte 20 in verschiedenen Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 eines Kraftfahrzeuges 40 zumindest eine der beiden Anschlussschnittstellen 1, 2 zugänglich bleibt, auch wenn sich die Orientierung der Leiterplatte 20, insbesondere der Außenkanten der Leiterplatte 20, in Bezug auf andere Bauteile oder Baugruppen ändert.
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Ebenfalls in 1 gezeigt sind die Richtungen X und Y, welche orthogonal zueinander ausgerichtet sind und eine Ebene (XY-Ebene) bilden. Die Richtung Y weist hierbei entlang der Längserstreckung der Leiterplatte 20, also parallel zu den Längskanten der dargestellten Leiterplatte 20. Die Richtung X weist wiederum orthogonal zur Richtung Y entlang der Querkanten der Leiterplatte 20 und somit in Breitenrichtung der Leiterplatte 20. Zusätzlich hierzu ist eine dritte Richtung Z definiert, welche orthogonal auf der durch die Richtungen X und Y aufgespannten Ebene steht und somit in Tiefenrichtung der Leiterplatte 20 weist, welche auch der Stärke oder Materialstärke der Leiterplatte 20 entspricht. Die Richtungen X, Y und Z bilden somit ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem.
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In 1 wird gezeigt, dass die zweite Anschlussschnittstelle 2 sowohl einen translatorischen als auch einen rotatorischen Versatz gegenüber der ersten Anschlussschnittstelle 1 aufweist. Würde man beide Anschlussschnittstellen 1, 2 gedanklich in Überdeckung bringen wollen, so wäre zum einen eine translatorische Verschiebung der ersten Anschlussschnittstelle 1 von der Längskante 4 an die gegenüberliegende Längskante 5 der Leiterplatte 20 und zum anderen eine Rotation der ersten Anschlussschnittstelle 1 um 180° erforderlich. Bei dieser Angabe handelt es sich um Bogengrad. Die zugrundeliegende Rotationsachse dieser Überlegung steht hierbei senkrecht auf der XY-Ebene und schneidet das Flächenmittel bzw. den in der XY vorliegenden geometrischen Schwerpunkt der ersten Anschlussschnittstelle 1. In anderen Worten meint die hier beschriebene Rotation einer Anschlussschnittstelle 1, 2, dass diese um sich selbst rotiert wird. Folglich, lassen sich die erste Anschlussschnittstelle 1 und die zweite Anschlussschnittstelle 2 nur durch eine Superposition aus einer translatorischen und einer rotatorischen Verschiebung in eine deckungsgleiche Position bringen.
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Im unteren Bereich der Leiterplatte 20 sind die erste Anschlussschnittstelle 1 und die zweite Anschlussschnittstelle 2 auf der Leiterplatte 20 angeordnet, wobei die Anschlussschnittstellen nicht durch zusätzliche Bauteile auf der Leiterplatte 20, sondern durch die Formgebung der Leiterplatte 20 selber ausgebildet und jeweils an einer Außenkante der Leiterplatte 20 angeordnet sind. Die Leiterplatte 20 ist rechteckig ausgebildet und weist abgerundete Ecken auf. Die erste Anschlussschnittstelle 1 ist an einer ersten Längskante 4 der Leiterplatte 20 angeordnet und die zweite Anschlussschnittstelle 2 ist an einer zweiten Längskante 5 der Leiterplatte 20 angeordnet. Diese Art der Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle 1, 2 hat sich als vorteilhaft im Hinblick auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 20 als Gleichteil in unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 eines Kraftfahrzeuges 40 erwiesen, da insbesondere eine spiegelsymmetrische Anordnung zweier Leiterplatten 20 zur Folge hat, dass gegenüberliegende Außenkanten einer Leiterplatte 20 identische oder vergleichbare Positionen in den unterschiedlichen Einbauorientierungen einnehmen. Diese Angabe bezieht sich insbesondere auf die Orientierung der jeweiligen Außenkanten einer Leiterplatte 20 zu anderen Baugruppen und/oder Bauteilen eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 40. Eine Anordnung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle 1, 2 an gegenüberliegenden Außenkanten einer Leiterplatte 20 ermöglicht somit eine verbesserte Zugänglichkeit mindestens einer der beiden Anschlussschnittstellen 1, 2 in unterschiedlichen Einbaupositionen. Beide Anschlussschnittstellen 1, 2 sind zur Aufnahme eines dreipoligen Steckers 50 ausgebildet, wie sich anhand der elektrischen Kontakte 6 feststellen lässt.
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Die Leiterplatte 20 ist gemäß 1 in einem ersten Bereich I symmetrisch ausgebildet und in einem zweiten Bereich II asymmetrisch ausgebildet. Der symmetrische Bereich 1 erstreckt sich hierbei oberhalb der in der 1 eingezeichneten horizontalen Markierung. Der asymmetrische Bereich II erstreckt sich hingegen unterhalb dieser Markierung. Entsprechend der 1 gilt dies mit Bezug auf eine Symmetrieebene S, welche parallel zur Längserstreckung der Leiterplatte 20 entlang der Richtung Y verläuft und die Leiterplatte 20 derart schneidet, dass sie die Oberfläche der Leiterplatte 20 in zwei gleichgroße Teilflächen unterteilt. Unter Berücksichtigung der 1 ist die Symmetrieebene also eine YZ-Ebene. Die Längserstreckung der Leiterplatte 20 verläuft parallel zu den Längskanten 4 und 5 der Leiterplatte 20 und somit in Y-Richtung. Die erste Anschlussschnittstelle 1 und die zweite Anschlussschnittstelle 2 sind hierbei in dem asymmetrischen Bereich II der Leiterplatte 20 angeordnet. Alternativ lässt sich formulieren, dass der asymmetrische Bereich II der Leiterplatte 20 durch die Asymmetrie der Anschlussschnittstellen 1 und 2 entsteht, welche an gegenüberliegenden Außenkanten, hier an der ersten und zweiten Längskanten 4, 5, der Leiterplatte 20 angeordnet sind. Gemäß des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 20 ist der asymmetrische Bereich II der Leiterplatte 20 deutlich kleiner als der symmetrische Bereich I der Leiterplatte 20. Grund hierfür ist, dass die erste Anschlussschnittstelle 1 und die zweite Anschlussschnittstelle 2 in direkter Nähe zueinander angeordnet sind. In anderen Worten wurde der Abstand zwischen den Anschlussschnittstellen 1, 2 unter der Voraussetzung einer Anordnung der Anschlussschnittstellen 1, 2 an gegenüberliegenden Außenkanten der Leiterplatte 20 möglichst gering gewählt. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass sich die erste und die zweite Anschlussschnittstelle 1, 2 einer Leiterplatte 20 in möglichst vergleichbaren und/oder identischen Positionen befinden, wenn die erfindungsgemäße Leiterplatte 20 als Gleichteil in unterschiedlichen, insbesondere spiegelsymmetrischen, Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 eines Kraftfahrzeuges 40 verwendet wird. Diese Angabe bezieht sich insbesondere auf die Orientierung der jeweiligen Außenkanten einer Leiterplatte 20 zu anderen Baugruppen und/oder Bauteilen eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 40.
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Ebenfalls in 1 dargestellt ist eine Perforation 7 der Leiterplatte 20 in der Form von mehreren Bohrungen, welche zur Kühlung der Leiterplatte 20 dient. Die Perforation 7 ist hierbei in dem symmetrischen Bereich I der Leiterplatte 20 angeordnet. Weiterhin ist im Bereich der Perforation 7 ein Bauteil 3 auf der Leiterplatte 20 angeordnet, welches über die Anschlussschnittstelle 1 und/oder die Anschlussschnittstelle 2 mit Energie versorgt wird und/oder gesteuert wird. Bei dem Bauteil 3 kann es sich beispielhaft um eine LED oder ein anderweitiges Leuchtmittel handeln. Da das Bauteil 3 nicht fest mit der Leiterplatte 20 verbunden sein muss, sondern zerstörungsfrei von dieser trennbar sein kann, ist unter dem Bezugszeichen 3 ebenfalls eine entsprechende Aufnahmevorrichtung der Leiterplatte 20 für das Bauteil 3 zu verstehen. Die von dem Leuchtmittel im Betrieb auf die Leiterplatte 20 übertragene Wärme kann durch die Perforation 7 effizient an die Umgebung abgegeben werden. Die thermische Belastung des Bauteils 3 aber auch der Leiterplatte 20 kann hierdurch möglichst entsprechend gering gehalten werden, was sich positiv auf die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit der Leiterplatte 20 und des Bauteils 3 auswirkt. Ebenfalls im symmetrischen Bereich I der Leiterplatte 20 angeordnet ist eine Aufnahmevorrichtung 8, durch die ein weiteres, von dem Bauteil 3 verschiedenes Bauteil an der Leiterplatte 20 anordenbar ist. Bei diesem weiteren Bauteil kann es sich beispielhaft um einen Lichtleiter handeln. Die Aufnahmevorrichtung 8 ist hierbei durch die Formgebung der Leiterplatte 20 selber ausgebildet und umfasst zwei kreisrunde Ausnehmungen 8.1 sowie zwei weitere Ausnehmungen in Form eines Langlochs 8.2. Auch andere Formen der Ausnehmungen 8.1 und 8.2, wie Rechtecke, Quadrate oder Ellipsen, sind ebenso möglich.
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Weiterhin ist in 1 eine weitere Ausnehmung 9 in der Leiterplatte 20 zu sehen, welche zur Aufnahme eines Befestigungsmittels ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung 9 zwei unterschiedliche Formabschnitte 9.1 und 9.2 aufweist, wobei der erste Formabschnitt 9.1 in der Form eines Kreises ausgebildet ist und der zweite Formabschnitt 9.2 in der Form eines Langlochs ausgebildet ist. Die Ausführung der Ausnehmung 9 in Form lediglich eines Formabschnittes ist natürlich ebenfalls denkbar. Hierbei kann die Ausnehmung 9 als eine kreisrunde, ellipsenförmige, langlochförmige, rechteckige oder quadratische Ausnehmung ausgeführt sein, wobei es sich nicht um eine abgeschlossene Liste handelt. Auch eine Kombination der genannten Ausführungsformen ist möglich.
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Ebenfalls durch 1 gezeigt ist, dass die erste Anschlussschnittstelle 1 und die zweite Anschlussschnittstelle 2 zwar einen translatorischen Versatz entlang der X-Richtung aufweisen, im Hinblick auf die Y-Richtung, also die Längserstreckung der Leiterplatte 20 jedoch an einer gleichen oder im Wesentlichen gleichen Position angeordnet sind. Zudem liegt ein rotatorischer Versatz von 180° (Bogengrad) zwischen der zweiten Anschlussschnittstelle 2 und der ersten Anschlussschnittstelle 1 vor. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Leiterplatte 20 in der Ebene ihrer Längserstreckung (XY-Ebene) derart rotiert werden kann, dass sie in unterschiedlichen, insbesondere spiegelsymmetrischen Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 verbaut werden kann und gleichzeitig eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Orientierung wenigstens einer Steckerschnittstelle 1, 2 zu anderen Baugruppen und/oder Bauteilen eines Kraftfahrzeuges 40 gewährleistet ist. Wird eine erfindungsgemäße Leiterplatte 20 beispielsweise um 180° (Bogengrad) in der Ebene ihrer Längserstreckung (XY-Ebene) rotiert, so nimmt die zweite Anschlussschnittstelle 2 eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Position ein, wie sie die erste Steckerschnittstelle 1 vor der Rotation inne hatte. Entsprechend kann die zweite Steckerschnittstelle 2 in einer zweiten Einbauposition genau diejenigen Funktionen erfüllen, welche die erste Steckerschnittstelle 1 in einer ersten Eibauposition inne hat.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Unterseite oder Rückseite einer erfindungsgemäße Leiterplatte 20 zur Verwendung mit einer Außenbeleuchtungseinrichtung 30 eines Kraftfahrzeuges 40, wobei der Blickwinkel orthogonal zur Ebene der Längserstreckung der Leiterplatte 20 ausgerichtet ist. Alle bereits am Beispiel der 1 beschriebenen Ausnehmungen 8.1, 8.2, 9 sind gleichermaßen in der 2 erkennbar, da diese sich durch die Leiterplatte 20 hindurch erstrecken. Nicht in der 2 abgebildet ist das Bauteil 3 bzw. die Aufnahmevorrichtung 8 für das Bauteil 3, da sich diese lediglich auf der Oberseite bzw. Vorderseite der Leiterplatte 20 befindet.
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Die Orientierung der Leiterplatte 20 im Bezug auf die Außenbeleuchtungseinrichtung 30 eines Kraftfahrzeuges 40 ist somit festgelegt, da das Bauteil 3, welches beispielweise eine LED sein kann, in vordefinierter Weise zu der Außenbeleuchtungseinrichtung 30 ausgerichtet sein muss. Entsprechend wird deutlich, dass die Einbauorientierung der Leiterplatte 20 nicht beliebig wählbar ist. Für eine Verwendung der erfindungsgemäßen Leiterplatte 20 in zwei unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 des grundlegend gleichen Typs (z. B. linker Frontscheinwerfer und rechter Frontscheinwerfer), kann die Leiterplatte 20 folglich nur translatorisch verschoben sowie in der Ebene ihrer Längserstreckung (XY-Ebene) rotiert werden.
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3 zeigt den Aufbau der ersten Anschlussschnittstelle 1 sowie der zweiten Anschlussschnittstelle 2 einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 20. Es wird ersichtlich, dass die erste Anschlussschnittstelle 1 und die zweite Anschlussschnittstelle 2 jeweils durch zwei beabstandet zueinander angeordnete kreisrunde Ausnehmungen 10.1 und 10.2 und eine dritte, längliche Ausnehmung 10.3 ausgebildet sind, wobei die dritte, längliche Ausnehmung 10.3 zwischen der ersten Ausnehmung 10.1 und der zweiten Ausnehmung 10.2 angeordnet ist. Die dritte, längliche Ausnehmung ist hierbei nicht mittig zwischen den Ausnehmungen 10.1 und 10.2 angeordnet, sondern weist einen Versatz zu der ersten Ausnehmung 10.1 oder der zweiten Ausnehmung 10.2 auf. Zwischen der ersten Ausnehmung 10.1 und der zweiten Ausnehmung 10.2 sind elektrische Kontakte 6, vorzugsweise in äquidistanten Abständen angeordnet. Die dritte, längliche Ausnehmung 10.3 ist wiederum zwischen zwei elektrischen Kontakten 6 angeordnet. Die erste Ausnehmung 10.1 sowie die zweite Ausnehmung 10.2 dienen hierbei jeweils zur Aufnahme von Rastmitteln eines Steckers 50, damit der Stecker an der Anschlussschnittstelle 1, 2 verrastet und sich nicht eigenständig aus seiner Position lösen kann. Der Stecker 50 greift hierbei um die Leiterplatte 20 herum. In anderen Worten kommt ein Teil des Steckers 50 auf der Oberseite der Leiterplatte 20 und ein anderer Teil des Steckers 50 auf der Unterseite der Leiterplatte 20 zum Aufliegen. Gleichzeitig greift eine in dem für die Aufnahme der Leiterplatte 20 vorgesehenen Spalt des Steckers 50 angeordnete Lippe 50.2 in die Ausnehmung 10.3 der Leiterplatte 20. Da die Ausnehmung 10.3 nicht mittig zwischen den Ausnehmungen 10.1 und 10.2 angeordnet ist, ergibt sich somit nur eine mögliche Orientierung des Steckers 50, in welcher dieser an der ersten Anschlussschnittstelle 1 oder der zweiten Anschlussschnittstelle 2 angebracht werden kann. Gleichzeitig verdeutlicht die vorliegende Ausgestaltung der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle 1, 2 den Nutzen der vorliegenden Erfindung. Durch die asymmetrische Anordnung der dritten, länglichen Ausnehmung 10.3 zwischen den kreisrunden Ausnehmungen 10.1, 10.2 kann lediglich durch einen gleichzeitig translatorischen und rotatorischen Versatz zwischen der ersten und zweiten Anschlussschnittstelle 1, 2 sichergestellt werden, dass in unterschiedlichen Einbauorientierungen einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 20 zumindest eine der Anschlussschnittstellen 1, 2 in einer korrekten Orientierung zu einem in seiner Orientierung fixierten Stecker 50 ausgerichtet ist.
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4 zeigt schematisch die Leiterplatte 20 mit einem an der ersten Anschlussschnittstelle 1 angeordneten Stecker 50. Die Rastmittel 50.1 des Steckers 50 sind hierbei schematisch durch die gestrichelten Kreise dargestellt und greifen in die erste Ausnehmung 10.1 sowie die zweite Ausnehmung 10.2 der ersten Anschlussschnittstelle 1. Gleichzeitig greift eine am Stecker 50 angeordnete Lippe 50.2 in die dritte, längliche Ausnehmung 10.3 der ersten Anschlussschnittstelle 1 und stellt somit eine korrekte Positionierung des Steckers 50 sicher.
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5 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 40, umfassend eine erste Leiterplatte 20.1 und eine zweite Leiterplatte 20.2, sowie eine Energieversorgungseinheit 60 und eine Steuereinheit 70, wobei die Energieversorgungseinheit 60 und/oder die Steuereinheit 70 elektrisch mit der ersten Leiterplatte 20.1 über die erste Anschlussschnittstelle 1 der ersten Leiterplatte 20.1 und mit der zweiten Leiterplatte 20.2 über die zweite Anschlussschnittstelle 2 der zweiten Leiterplatte 20.2 verbunden ist und wobei dieser Verbindung zur Energieversorgung eines auf der ersten Leiterplatte 20.1 und eines auf der zweiten Leiterplatte 20.2 angeordneten Bauteils 3 dient, welches aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht in 5 dargestellt ist. Die Energieversorgungseinheit 60 und die Steuereinheit 70 sind aus Gründen der Vereinfachung als ein einziges Bauteil dargestellt. Es ist möglich, dass es sich auch um einzelne, insbesondere räumlich separierte, Bauteile handelt. Auch kann jede Außenbeleuchtungsvorrichtung 30 jeweils eine eigene Energieversorgungseinheit 60 und/oder Steuereinheit 70 aufweisen. Die Verbindungen zwischen der ersten und der zweiten Leiterplatte 20.1, 20.2 und der Energieversorgungseinheit 60 und/oder Steuereinheit 70 wird über ein lediglich schematisch dargestelltes Kabel 11 hergestellt, an dessen Ende der Stecker 50 befestigt ist, welcher mit den Anschlussschnittstellen 1, 2 der Leiterplatte 20 kompatibel ist. Der Stecker 50 weist hierbei aufgrund der Einbausituation im Kraftfahrzeug 40 eine feste Orientierung auf. Gleichzeitig weisen die erste Leiterplatte 20.1 sowie die zweite Leiterplatte 20.2 jedoch aufgrund ihrer Verwendung in unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 eine unterschiedliche Orientierung auf. Im vorliegenden Beispiel ist die erste Leiterplatte 20.1 über ihre erste Anschlussschnittstelle 1 mit der Energieversorgungseinheit 60 und/oder Steuereinheit 70 verbunden. Die zweite Anschlussschnittstelle 2 der ersten Leiterplatte 20.1 verbleibt ungenutzt. Zur Erreichung einer passenden Einbauorientierung der zweiten Leiterplatte 20.2 in der entsprechenden Außenbeleuchtungseinrichtung 30, wurde diese gegenüber der ersten Leiterplatte 20.1 um 180° in der Ebene ihrer Längserstreckung rotiert. Die Rotationsachse steht hierbei senkrecht auf besagter Ebene. Dies hat zur Folge, dass die erste Anschlussschnittstelle 1 der zweiten Leiterplatte 20.2 nun einerseits nicht mehr zum Stecker 50 weist und zum anderen auch nicht mehr mit der Orientierung des Steckers 50 kompatibel ist. Dies wird auch dadurch verdeutlicht, dass in der Einbauposition der ersten Leiterplatte 20.1 die erste Längskante 4 eine zum Stecker 50 gerichtete Orientierung aufweist. In der Einbauposition der zweiten Leiterplatte 20.2, weist hingegen die zweite Längskante 5 der zweiten Leiterplatte 20.2 eine zum Stecker 50 gerichtete Orientierung auf, wohingegen die erste Längskante 4 der zweiten Leiterplatte 20.2 vom Stecker 50 abweisend orientiert ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der zweiten Anschlussschnittstelle 2 auf der zweiten Leiterplatte 20.2 hat jedoch durch die Rotation der zweiten Leiterplatte 20.2 nun die zweite Anschlussschnittstelle 2 der zweiten Leiterplatte 20.2 eine zur ersten Anschlussschnittstelle 1 der ersten Leiterplatte 20.1 vergleichbare Position eingenommen, welche mit der Orientierung des Steckers 50 kompatibel ist. Entsprechend wird deutlich, dass die Leiterplatte 20 als Gleichteil in unterschiedlichen Einbauorientierungen und somit für unterschiedliche Außenbeleuchtungseinrichtungen eingesetzt werden kann. Eine Auslegung bzw. Fertigung verschiedener Leiterplatten für verschiedene Ausführungsformen von Außenbeleuchtungseinrichtungen ist dementsprechend nicht mehr erforderlich. Entsprechend kann durch die Verwendung erfindungsgemäßer Leiterplatten 20 als Gleichteil in unterschiedlichen Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 eines Kraftfahrzeuges 40 die Gesamtanzahl der im Kraftfahrzeug 40 verbauten, verschiedenen Einzelteile reduziert werden. Ebenfalls kann auch die Anzahl der zur Herstellung der verschiedenen Einzelteile erforderlichen Herstellungsprozesse reduziert werden, was sich positiv auf die Herstellungskosten erfindungsgemäßer Leiterplatten 20 sowie erfindungsgemäßer Kraftfahrzeuge 40 auswirkt. Durch die Verwendung baugleicher Leiterplatten 20 für unterschiedliche Außenbeleuchtungseinrichtungen 30 kann weiterhin Bauteilverwechslungen und Fehlern bei der Montage eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 40 effektiv vorgebeugt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erste Anschlussschnittstelle der Leiterplatte
- 2
- Zweite Anschlussschnittstelle der Leiterplatte
- 3
- Auf der Leiterplatte angeordnetes Bauteil bzw. Aufnahmevorrichtung hierfür
- 4
- Erste Längskante der Leiterplatte
- 5
- Zweite Längskante der Leiterplatte
- 6
- Elektrischer Kontakt
- 7
- Perforation der Leiterplatte
- 8
- Aufnahmevorrichtung
- 8.1
- Ausnehmungen der Aufnahmevorrichtung
- 8.2
- Ausnehmungen der Aufnahmevorrichtung
- 9
- Ausnehmung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels
- 9.1
- Kreisförmiger Formabschnitt
- 9.2
- Langlochförmiger Formabschnitt
- 10.1
- Kreisrunde Ausnehmung der ersten oder zweiten Anschlussschnittstelle
- 10.2
- Kreisrunde Ausnehmung der ersten oder zweiten Anschlussschnittstelle
- 10.3
- Längliche Ausnehmung der ersten oder zweiten Anschlussschnittstelle
- 11
- Kabel
- 20
- Leiterplatte
- 20.1
- Erste Leiterplatte
- 20.2
- Zweite Leiterplatte
- 30
- Außenbeleuchtungseinrichtung
- 40
- Kraftfahrzeug
- 50
- Stecker
- 50.1
- Rastmittel des Steckers
- 50.2
- Lippe des Steckers zum Eingriff in die Anschlussschnittstelle
- 60
- Energieversorgungseinheit
- 70
- Steuereinheit
- S
- Symmetrieebene
- X
- Richtungsvektor entlang der Querrichtung der Leiterplatte weisend
- Y
- Richtungsvektor entlang der Längserstreckung er Leiterplatte weisend
- Z
- Richtungsvektor in Tiefenrichtung der Leiterplatte weisend
- I
- Symmetrischer Bereich der Leiterplatte
- II
- Asymmetrischer Bereich der Leiterplatte
