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GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von elektrischen Kontakten und elektrischen Steckverbindern, insbesondere eine Art von Steckverbinder, der verwendet wird, um einen isolierten Draht mit einer Komponente zu verbinden.
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HINTERGRUND
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Die folgende Beschreibung dient dem Verständnis des Lesers. Keine der genannten Informationen oder Literaturverweise gilt als Stand der Technik zu betrachten.
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Es werden verschiedene Arten von Steckverbindern verwendet, um Verbindungen zwischen einem isolierten Draht und jeglicher Art von elektronischen oder elektrischen Komponenten herzustellen. Diese Steckverbinder sind in der Regel als Buchsen, Stecker und ummantelte Anschlussleisten in einer Vielzahl von Größen, Abständen und Beschichtungsoptionen erhältlich. Typischerweise wird ein Steckverbinder elektrisch mit einer elektrischen Komponente gekoppelt, die zur Aufnahme des Steckverbinders ausgebildet ist. Mit anderen Worten werden häufig zwei verschiedene Arten von Steckverbindern benötigt, um eine mechanische und elektrische Kopplung zu erreichen (z.B. benötigt ein Buchsensteckverbinder typischerweise einen Stecker, um eine vollständige Kopplung zu erreichen).
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Aus der
DE 102 26 279 C1 ist ein einstückiges, elektrisches hermaphroditisches Kontaktteil mit einem Steckbereich und einem Anschlussbereich für einen hermaphroditischen Steckverbinder bekannt, wobei das Kontaktteil einen Steckbereich mit einem Buchsenkontakt und einem Stiftkontakt aufweist, die unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Das Kontaktteil ist hierbei aus massivem Material gefertigt. Der Buchsenkontakt weist eine zangenförmige Aufnahme mit einer erweiterten Ausnehmung auf, in die ein U-förmiges, federndes und mit einem tulpenförmigen Einsteckbereich versehenes Kontaktelement eingefügt ist.
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Die
US 5 035 639 A offenbart eine hermaphroditische elektrische Klemme mit einem geneigten Kontaktarm, der einem flachen Kontaktarm gegenübersteht. Beide Kontaktarme sind in Längsrichtung gebogen. Jeder flache Kontaktarm wird zwischen den beiden Armen der anderen Klemme eingeklemmt, wenn die beiden Klemmen zusammengesteckt werden. Die konvexen, geprägten Kontaktflächen auf den geneigten Armen greifen in die konkaven, geprägten Kontaktflächen auf dem flachen Kontakt des anderen Anschlusses ein, um den Linienkontakt zwischen den konvexen, geprägten Kontaktflächen auf den flachen Kontaktarmen im statischen Gleichgewicht zu halten.
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Aus der
US 2007 / 0 059 973 A1 ist ein elektrischer Verbinder bekannt, der einen länglichen Kontaktkörper, einen Anschlussabschnitt, der sich von dem Körper erstreckt, einen ersten primären Kontaktbalken, der sich von dem Körper erstreckt und von dem Körper um eine erste axiale Länge beabstandet ist, und einen Opfer-Vorkontaktbalken, der sich von dem Körper um eine zweite axiale Länge erstreckt, bekannt. Die zweite Länge ist größer als die erste Länge, und ein distales Ende des Kontaktbalkens ist so konfiguriert, dass eine elektrische Verbindung mit einem Gegenkontakt hergestellt oder unterbrochen wird.
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Weiterhin beschreiben die
US 2006 / 0 178 029 A1 und die
US 3 467 942 A ebenfalls bekannte spezifische Systeme mit Zwitter-Steckverbindern, entsprechenden Zwitter-Gehäusen und Verriegelungsvorrichtungen an den Gehäusen.
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KURZDARSTELLUNG
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kontakt nach Anspruch 1, einen elektrischen Steckverbinder nach Anspruch 13, der einen elektrischen Kontakt nach Anspruch 1 und ein isoliertes Gehäuse umfasst, sowie ein System nach Anspruch 14 mit zwei solchen Steckverbindern. Der elektrische Kontakt weist ein Einführende, einen Drahtkontaktabschnitt und einen Steckverbinderkontaktabschnitt auf. Das Einführende umfasst eine käfigartige Struktur, die eine oder mehrere leitfähige Wände aufweist, die eine Einlassöffnung und eine Mehrzahl von Kontaktflächen definieren. Die Einlassöffnung des elektrischen Kontakts kann in jeglicher Größe oder Form vorgesehen sein, so dass der elektrische Kontakt einen Draht aufnehmen kann. Wenn ein Draht durch die Einlassöffnung aufgenommen wurde, kann ein Kontaktzinken, der sich von einer der Wände in der käfigartigen Struktur aus erstreckt, verwendet werden, um den Draht in dem Drahtkontaktabschnitt mechanisch und elektrisch zu koppeln. Der Steckverbinderkontaktabschnitt erstreckt sich von dem Drahtkontaktabschnitt aus und bildet einen männlichen Kontaktstift und eine weibliche Kontaktbuchse. In einigen Ausführungsformen kann ein elektrischer Steckverbinder in dem isolierten Gehäuse untergebracht sein.
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Der männliche Kontaktstift kann L-förmig sein und sich rechtwinklig von der Basis des Steckverbinderkontaktabschnitts erstrecken, während er sich gleichzeitig entlang einer Mittellinienachse in eine Vorwärtsrichtung erstreckt. Ferner ist die weibliche Kontaktbuchse durch zwei Kontaktzinken gebildet, die sich von der Basis des Steckverbinderkontaktabschnitts weg in eine Vorwärtsrichtung erstrecken. In einer Ausführungsform befindet sich ein distales Ende des männlichen Kontaktstifts auf einer Ebene, die mit einem Abstand über der Ebene der zwei Kontaktzinken der weiblichen Kontaktbuchse vorgesehen ist. Zusätzlich ist der männliche Kontaktstift auf der Mittellinienachse des elektrischen Kontakts zentriert angeordnet. Auf ähnliche Weise ist die weibliche Kontaktbuchse entlang der Mittellinienachse zentriert angeordnet, so dass die zwei Kontaktzinken symmetrisch zueinander angeordnet sind.
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In verschiedenen Ausführungsformen können die zwei Kontaktzinken der weiblichen Kontaktbuchse viele verschiedene Formen oder Konfigurationen aufweisen. So können die zwei Kontaktzinken der weiblichen Kontaktbuchse beispielsweise Noppen aufweisen, die sich nach innen in Richtung einer Mittellinienachse des elektrischen Steckverbinders erstrecken, oder können die zwei Kontaktzinken der weiblichen Kontaktbuchse in Richtung der Mittellinienachse nach innen in ihrer Erstreckung von der Basis des Steckverbinderkontaktabschnitts nach vorne hin abgewinkelt sein. Der Abstand zwischen den zwei Kontaktzinken der weiblichen Kontaktbuchse kann kleiner sein als die Dicke des männlichen Kontaktstifts. Dadurch können die beiden weiblichen Kontaktzinken einen entsprechenden männlichen Kontaktstift zusammendrücken und eine elektrische und mechanische Verbindung herstellen. In einigen Ausführungsformen kann sich der männliche Kontaktstift über weniger als den gesamten Abstand zum Ende der weiblichen Kontaktbuchse erstrecken.
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In einer Ausführungsform erzeugen die käfigartige Struktur des Einführendes, der Kontaktzinken und die Mehrzahl von Kontaktflächen einen Einklemmpunkt zur Aufnahme und Befestigung des Drahtes. So kann sich beispielsweise der Kontaktzinken von einer ersten Kontaktfläche der Mehrzahl von Kontaktflächen in Richtung des Basisabschnitts des Drahtkontaktabschnitts hin erstrecken, der eine zweite Kontaktfläche ist. Der Kontaktzinken des Drahtkontaktabschnitts kann in Richtung der zweiten Kontaktfläche abgewinkelt sein und den Draht in Richtung der zweiten Kontaktfläche richten. Die Seitenwände der käfigartigen Struktur können auch Vorsprünge umfassen, die sich in eine Vorwärtsrichtung erstrecken. In einigen Ausführungsformen können die Vorsprünge der Seitenwand verwendet werden, um die mechanische und/oder elektrische Kopplung des Drahtes mit dem elektrischen Kontakt zu unterstützen.
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Der elektrische Kontakt kann viele verschiedene Formen haben. In einer Ausführungsform hat die Basis des Drahtkontaktabschnitts eine rechteckige Form mit mindestens einer Ausbuchtung, die sich von der Mittellinie des elektrischen Kontakts nach außen erstreckt. Die mindestens eine Ausbuchtung ist dreieckig und ermöglicht es, den elektrischen Kontakt in einer formgegossenen Aussparung eines Gehäuses aufzunehmen und zu befestigen.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen elektrischen Steckverbinder nach Anspruch 13 sowie ein System nach Anspruch 14. In diesem System sind mindestens zwei elektrische Steckverbinder mechanisch und/oder elektrisch mittels Kopplung von zwei elektrischen Kontakten gekoppelt, die je sowohl einen männlichen Kontaktstift als auch eine weibliche Kontaktbuchse aufweisen. In einer Ausführungsform ist mindestens einer der elektrischen Kontakte elektrisch mit einem oder mehreren Drähten verbunden. Die beiden elektrischen Kontakte können durch Zusammenstecken der männlichen Kontaktstifte und der weiblichen Kontaktbuchsen des ersten und zweiten elektrischen Kontakts gekoppelt werden. Ferner können die elektrischen Kontakte in entsprechenden isolierten Gehäusen untergebracht sein. Die isolierten Gehäuse können eine Erhöhung, in der die weibliche Kontaktbuchse des elektrischen Kontakts untergebracht ist, und einen Einlass, in dem der männliche Kontaktstift des elektrischen Kontakts untergebracht ist, umfassen. Die isolierten Gehäuse können so miteinander gekoppelt werden, dass die elektrischen Kontakte in den isolierten Gehäusen elektrisch und mechanisch geeignet gekoppelt werden. In einigen Ausführungsformen verfügen die isolierten Gehäuse auch über einen männlichen Riegelstift und eine Verriegelungsvorrichtung, die sicherstellt, dass zwei der isolierten Gehäuse nach dem Koppeln aneinander befestigt sind.
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In einer Ausführungsform ist der elektrische Kontakt aus einem einzigen gestanzten Blech gebildet, das gebogen oder anderweitig in die Struktur geformt ist. Jegliche beliebige Anzahl und Konfiguration von Schnitten, Vertiefungen und dergleichen kann in dem Blech geformt sein, um das Biegen oder anderweitige Formen des Blechs in den elektrischen Kontakt mit den hierin beschriebenen Merkmalen zu erleichtern.
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Der elektrische Steckverbinder ist nicht durch seinen Drahtkontaktabschnitt oder andere Komponenten begrenzt. Im Folgenden werden die einzelnen Ausführungsformen der Isolationsverlagerungssteckverbinder anhand der in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben.
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Figurenliste
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- 1a zeigt eine isometrische Ansicht eines elektrischen Kontakts gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 1b zeigt eine zweite isometrische Ansicht eines elektrischen Kontakts gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 2 zeigt eine isometrische Ansicht der zusammengesteckten elektrischen Kontakte ohne Gehäuse gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 3a zeigt eine isometrische Ansicht eines elektrischen Steckverbinders mit einem elektrischen Kontakt, der in einem isolierten Gehäuse untergebracht ist, gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 3b zeigt eine zweite isometrische Ansicht eines elektrischen Steckverbinders gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 4a zeigt eine isometrische Ansicht von zwei nicht gekoppelten elektrischen Steckverbindern gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 4b zeigt eine isometrische Ansicht von zwei gekoppelten elektrischen Steckverbindern gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 5 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht von zwei gekoppelten elektrischen Steckverbindern gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
- 6 zeigt eine horizontale Querschnittsansicht von zwei gekoppelten elektrischen Steckverbindern gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun auf verschiedene Ausführungsformen Bezug genommen, von denen eines oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sind. Die Ausführungsformen dienen der Erläuterung der Erfindung und sind nicht als Einschränkung der Erfindung gedacht. So können beispielsweise Merkmale, die als Teil einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben werden, mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um noch eine weitere Ausführungsform zu ergeben. Es ist vorgesehen, dass die vorliegende Anmeldung diese und andere Änderungen und Variationen umfasst, die in den Offenbarungsbereich und Geist der Erfindung fallen.
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Hierin offenbart ist ein Zwitter-Stift- und Buchsensteckverbinder, der sowohl ein männliches Steckerende als auch eine weibliche Buchse umfasst. Diese Funktion ermöglicht es, zwei getrennte mechanische und elektrische Verbindungen herzustellen, wenn ein erster Steckverbinder mit einem zweiten Steckverbinder verbunden wird. Solche Zwitter-Steckverbinder sind widerstandsfähiger gegenüber Drehbewegungen, schaffen bessere mechanische Verbindungen und sind widerstandsfähiger gegenüber Beschädigungen, da sie relativ zu dem zweiten Steckverbinder nicht so leicht bewegt oder gedreht werden können. Ein weiterer Vorteil solcher Zwitter-Steckverbinder ist die Verbindung von zwei Drähten miteinander. Der Zwitter-Steckverbinder erübrigt die Notwendigkeit, das Ende eines Drahtes von einem weiblichen auf ein männliches Ende zu ändern, um eine Verbindung mit einem zweiten Draht an dem weiblichen Ende herzustellen, da der Zwitter-Steckverbinder unmittelbar mit einem zweiten Zwitter-Steckverbinder kompatibel ist. Ferner stellt die einzigartige Konstruktion sicher, dass der Steckverbinder nicht einfach mit einer ungeeigneten elektronischen Vorrichtung verbunden werden kann. Ein solcher Zwitter-Steckverbinder ist daher vorteilhaft für die Verwendung mit empfindlichen elektronischen Geräten, die bei unsachgemäßem Anschluss an eine nicht kompatible Vorrichtung leicht beschädigt werden können.
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Verschiedene Ausführungsformen eines elektrischen Zwitter-Steckverbinders sind in 1 bis 6 dargestellt. Der elektrische Steckverbinder ist dazu ausgelegt, einen leitfähigen Kern eines isolierten Drahtes mit einer anderen elektrischen Komponente zu verbinden. In einer Ausführungsform kann eine solche elektrische Komponente ein anderer elektrischer Steckverbinder, eine elektrische Komponente, die selbst mit einem anderen elektrischen Steckverbinder verbunden ist, oder eine elektrische Komponente mit einem Verbindungsende sein, das mit dem elektrischen Steckverbinder kompatibel ist. Zur Vereinfachung der Erklärung und Veranschaulichung ist der elektrische Steckverbinder hierin in dem Kontext veranschaulicht und erwähnt, die elektrische Verbindung eines Drahtes mit einem zweiten elektrischen Steckverbinder zu erleichtern. Es ist zu beachten, dass der elektrische Steckverbinder nicht durch eine Anzahl von Drahtpositionen begrenzt ist und auch mehr als ein Draht mit dem elektrischen Kontakt verbunden sein kann.
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Unter Bezugnahme auf 1a und 1b im Allgemeinen ist ein elektrischer Kontakt 100 als elektrischer Einzelelementkontakt gemäß verschiedenen veranschaulichenden Ausführungsformen dargestellt. 1a zeigt eine isometrische Ansicht des elektrischen Kontakts 100 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. 1b zeigt eine zweite isometrische Ansicht des elektrischen Kontakts 100 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Der elektrische Kontakt 100 eignet sich besonders zum Verbinden eines Drahtes mit einer elektrischen Komponente, wie beispielsweise einem anderen elektrischen Kontakt 100. Ein Einführende 180 des elektrischen Kontakts 100 umfasst eine käfigartige Struktur 125, die eine Einlassöffnung 113 definiert, die dazu ausgelegt ist, einen elektrischen Draht aufzunehmen. Der Draht kann ein Litzendraht oder massiver Kerndraht mit einem leitfähigen Kern sein, der von einem Isoliermaterial umgeben ist. Vor dem Einführen des Drahtes in die Einlassöffnung 113 kann das Isolationsmaterial des Drahtes abisoliert werden, wodurch der leitfähige Kern des Drahtes freigelegt wird. Ein Kontaktzinken 106 erstreckt sich von einer ersten Kontaktfläche 105 eines Drahtkontaktabschnitts 103 in Richtung einer Basis 102 (d.h. einer zweiten Kontaktfläche) des Drahtkontaktabschnitts 103. Die käfigartige Struktur 125 ist durch die Seitenwände 104, die erste Kontaktfläche 105 und die Basis 102 definiert. Der Kontaktzinken 106 ist ein elektrisch leitfähiges Element, das sich von der ersten Kontaktfläche 105 und in einem Winkel in Richtung der Basis 102 erstreckt. Der Kontaktzinken 106 und die Basis 102 des Drahtkontaktabschnitts 103 bilden einen Einklemmpunkt, so dass das leitfähige Element des Drahtes zwischen dem Kontaktzinken 106 und der Basis 102 befestigt werden und eine elektrische Verbindung dazwischen hergestellt werden kann.
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Die Einlassöffnung 113 ist durch vier Wände definiert, die die käfigartige Struktur 125 bilden. In alternativen Ausführungsformen kann die Einlassöffnung 113 durch zwei, drei, vier, fünf oder mehr Wände definiert sein. Ferner kann die Einlassöffnung 113 so konstruiert sein, dass sie Öffnungen unterschiedlicher Größe aufweist, und kann mehrere Konfigurationen aufweisen, wie beispielsweise eine kreisförmige Konfiguration, eine halbkreisförmige Konfiguration und so weiter. Die Größe der Einlassöffnung 113 kann sich je nach Stärke eines Drahts ändern, der von der Einlassöffnung 113 aufgenommen wird. Die Seitenwände 104 der Einlassöffnung 113 können einen Vorsprung 111 aufweisen, der sich in eine Vorwärtsrichtung in Richtung einer Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 erstreckt. In einigen Ausführungsformen kann der Vorsprung 111 verwendet werden, um den Draht zu befestigen oder die Stabilität zu bessern. Der Vorsprung 111 kann auch als ein Kontaktzinken dienen, wobei sich der Vorsprung 111 der Seitenwände 104 nach innen zu einer Mittellinienachse 190 des elektrischen Kontakts 100 erstreckt, um einen Einklemmpunkt und einen Kontaktpunkt mit dem eingeführten Draht herzustellen.
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In einigen Ausführungsformen ist die Basis 102 des Drahtkontaktabschnitts 103 im Allgemeinen rechteckig geformt. Es ist jedoch zu beachten, dass andere Formen möglich sind und im Umfang dieser Offenbarung liegen, wie z.B. Ovale, Quadrate und andere Polygone. Die Basis 102 kann auch eine oder mehrere Ausbuchtungen 110 umfassen, die sich von der Mittellinienachse 190 nach außen erstrecken. 1 zeigt vier dreieckige Ausbuchtungen 110, die verwendet werden können, um den Angriff des elektrischen Kontakts 100 zu verbessern und/oder zu ermöglichen, den elektrischen Kontakt 100 in einem Gehäuse zu befestigen, indem die Ausbuchtungen in Aussparungen in dem Gehäuse eingesetzt werden. In alternativen Ausführungsformen können die Ausbuchtungen 110 unterschiedliche Formen aufweisen. Die einzigartige Form der Basis 102 mit den Ausbuchtungen 110 ermöglicht es, dass der elektrische Kontakt 100 sicher in einer Aussparung eines Gehäuses sitzt. Die Form sorgt für eine zusätzliche Reibung zwischen dem elektrischen Kontakt 100 und dem Gehäuse, die die Bewegung des elektrischen Kontakts einschränkt.
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Wie vorstehend angegeben, umfasst der elektrische Kontakt 100 ferner den Steckverbinderkontaktabschnitt 120. Der Steckverbinderkontaktabschnitt 120 umfasst eine Basis 126, die mit der Basis 102 des Drahtkontaktabschnitts 103 verbunden ist. Der Steckverbinderkontaktabschnitt 120 umfasst ferner einen männlichen Kontaktstift 107 und eine weibliche Kontaktbuchse 101, die jeweils mit der Basis 126 verbunden sind. Der männliche Kontaktstift 107 weist eine L-Form auf, bei der sich ein erster Abschnitt 115 des männlichen Kontaktstifts in einer rechtwinkligen Richtung von der Basis 126 und ein zweiter Abschnitt 112 des männlichen Kontaktstifts in einer Vorwärtsrichtung parallel zu der Mittellinienachse 190 erstreckt. Der erste Abschnitt 115 des männlichen Kontaktstifts 107 ist mit der Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 an der Mittellinienachse 190 des elektrischen Kontakts 100 verbunden und der zweite Abschnitt 112 des männlichen Kontaktstifts 107 ist an der Mittellinienachse 190 zentriert. In alternativen Ausführungsformen kann der männliche Kontaktstift 107 unterschiedliche Formen aufweisen und mittels unterschiedlicher Einrichtungen mit der Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 verbunden werden. So kann der männliche Kontaktstift 107 beispielsweise an einem Ende verjüngt oder J-förmig sein. Eine Verjüngung an einem distalen Ende des zweiten Abschnitts 112 des männlichen Kontaktstifts ermöglicht es, den männlichen Kontaktstift 107 leichter in eine entsprechende weibliche Buchse einzuführen. Der männliche Kontaktstift 107 ist leitfähig mit der Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 verbunden, da der Kontakt 100 ein durchgehend leitfähiges Teil ist. Alternativ kann der männliche Kontaktstift 107 zwei oder mehr leitfähige Teile umfassen, die geschweißt, gelötet oder anderweitig miteinander gekoppelt sind.
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Die weibliche Kontaktbuchse 101 umfasst zwei separate Kontaktzinken 121 mit einem Zwischenraum dazwischen. Die zwei Kontaktzinken 121 erstrecken sich von der Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 in eine Vorwärtsrichtung. Die zwei Kontaktzinken 121 erstrecken sich in einer gleichen Ebene wie die Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 nach vorne. In alternativen Ausführungsformen können sich die zwei Kontaktzinken 121 außerhalb der Ebene der Basis 126 erstrecken. Die weibliche Kontaktbuchse 101 ist an der Mittellinienachse 190 so zentriert, dass die zwei Kontaktzinken 121 symmetrisch zur Mittellinienachse angeordnet sind. Die zwei Kontaktzinken 121 können nach innen zur Mittellinienachse 190 abgewinkelt sein, so dass der Abstand zwischen den zwei Kontaktzinken 121 in deren Erstreckung von der Basis 126 nach vorne abnimmt. Zusätzlich können die zwei Kontaktzinken 121 am Ende jedes Kontaktzinkens 121 Noppen 108 aufweisen, die sich in Richtung der Mittellinienachse 190 erstrecken. Die Noppen 108 können halbkreisförmig, rechteckig, dreieckig sein oder jegliche andere polygonale Form haben. Der Abstand zwischen den Noppen 108 ist vorzugsweise kleiner als eine Dicke des männlichen Kontaktstifts 107. Dadurch wird sichergestellt, dass die zwei Kontaktzinken 121 einen entsprechenden männlichen Kontaktstift 107 zusammendrücken und eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen der weiblichen Kontaktbuchse 101 und dem entsprechenden männlichen Kontaktstift 107 hergestellt wird. Wie dargestellt, sind die weibliche Kontaktbuchse 101 und der männliche Kontaktstift 107 an der Mittellinienachse 190 zentriert, so dass zwei entsprechende elektrische Kontakte 100 einfach in einem Gehäuse positioniert und miteinander gekoppelt werden können. In alternativen Ausführungsformen können die weibliche Kontaktbuchse 101 und der männliche Kontaktstift 107 in jeder beliebigen Anordnung ausgebildet sein, die das Koppeln von zwei Steckverbindern ermöglicht.
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In alternativen Ausführungsformen kann die weibliche Kontaktbuchse 101 mehr oder weniger als zwei Zinken umfassen. So kann die weibliche Kontaktbuchse 101 beispielsweise ein einzelner buchsenförmiger Zinken sein oder drei, vier oder mehr Kontaktzinken umfassen. Vorzugsweise ist die weibliche Kontaktbuchse 101 so ausgebildet, dass sie einen männlichen Kontaktstift 107 aufnehmen und befestigen kann, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Die zwei Kontaktzinken 121 können unterschiedliche Formen haben. So können die zwei Kontaktzinken 121 beispielsweise so verjüngt sein, dass die Breite der Zinken an der Basis 126 des Steckverbinderkontaktabschnitts 120 größer ist und mit zunehmender Erstreckung der Kontaktzinken 121 in eine Vorwärtsrichtung abnimmt. In einer Ausführungsform ist die Länge, die sich der männliche Kontaktstift 107 in eine Vorwärtsrichtung erstreckt, kleiner als die Länge der zwei Kontaktzinken 121 der weiblichen Buchse 101.
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Der elektrische Kontakt 100 ist aus einem einzelnen elektrisch leitfähigen Element gebildet. Das einzelne elektrisch leitfähige Element kann jegliches geeignete elektrisch leitfähige Metallmaterial mit einem Eichmaß und anderen physikalischen Eigenschaften sein, die geeignet sind, die Form des elektrischen Kontakts 100 während des Montagevorgangs sowie in der Betriebsumgebung der elektrischen Komponente, an der der elektrische Kontakt 100 montiert ist, aufrechtzuerhalten. Es ist jedoch zu beachten, dass der elektrische Kontakt 100 auch aus mehreren leitfähigen Elementen gebildet sein kann, die geschweißt, gelötet oder anderweitig elektrisch und mechanisch verbunden sein können.
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2 zeigt eine isometrische Ansicht der zusammengesteckten elektrischen Kontakte ohne Gehäuse gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Im Allgemeinen stellt 2 einen ersten Draht 205 dar, der mittels einer elektrischen Verbindung von zwei zusammengesteckten elektrischen Kontakten 201 und 202 mit einem zweiten Draht 206 verbunden ist. Der erste Draht 205 ist ein massiver Kerndraht mit einem Kern 214, dessen Isolierung vor der Einführung entfernt wurde. Der Kern 214 des ersten Drahts 205 wird in den ersten elektrischen Kontakt 201 eingeführt und eine elektrische Verbindung wird hergestellt. Ein Kontaktzinken 211 des ersten elektrischen Kontakts 201 stellt sicher, dass der erste Draht 205 physisch in dem Einführende 215 des ersten elektrischen Kontakts 201 befestigt ist und eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Kontakt 201 und dem ersten Draht 205 gebildet wird.
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Ein männlicher Kontaktstift 207 des ersten elektrischen Kontakts 201 wird mit einer weiblichen Kontaktbuchse 208 des zweiten elektrischen Kontakts 202 zusammengesteckt, wodurch eine erste mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 201 und dem zweiten elektrischen Kontakt 202 hergestellt wird. Eine weibliche Kontaktbuchse 209 des ersten elektrischen Kontakts 201 wird mit einem männlichen Kontaktstift 210 des zweiten elektrischen Kontakts 202 zusammengesteckt, wodurch eine zweite mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 201 und dem zweiten elektrischen Kontakt 202 hergestellt wird. Zusätzlich wird der zweite elektrische Kontakt 202 mechanisch und elektrisch mit dem zweiten Draht 206 in ähnlicher Weise verbunden, wie der erste Draht 205 in dem ersten elektrischen Kontakt 201 befestigt wird.
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In alternativen Ausführungsformen können der erste Draht 205 und der zweite Draht 206 ein Litzendraht oder massiver Kerndraht sein, der von einer Vielzahl von geeigneten Isolationsmaterialien umgeben ist. Der Kern 214 des Drahtes 205 kann aus einer Vielzahl von geeigneten leitfähigen Materialien, wie z.B. Kupfer, Zinn, Aluminium oder einer Kombination davon, hergestellt sein. In alternativen Ausführungsformen kann der Kern 214 in den elektrischen Kontakten mittels des Kontaktzinkens 211, des Lötmaterials, zusätzlichen Kontaktzinken oder einer Kombination davon befestigt sein.
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3a zeigt eine isometrische Ansicht eines elektrischen Steckverbinders 300 mit zwei elektrischen Kontakten 306, die in einem isolierten Gehäuse 305 untergebracht sind, gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Entsprechende Einlassöffnungen 301 jedes der elektrischen Kontakte 306 können einen entsprechenden Draht aufnehmen und das isolierte Gehäuse 305 trägt dazu bei, dass kein elektrisch leitfähiges Material gegenüber einem Benutzer freiliegt. Das isolierte Gehäuse 305 schafft dadurch ein zusätzliches Maß an Sicherheit, wenn ein Benutzer einen elektrischen Steckverbinder mit einem anderen verbindet. Die Form eines Aufnahmeendes 303 des isolierten Gehäuses 305 stellt sicher, dass der elektrische Steckverbinder 300 richtig mit einem anderen elektrischen Steckverbinder in Ausrichtung ist, wenn sie miteinander verbunden werden. Dadurch wird auch sichergestellt, dass eine optimale Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten 306 und den entsprechenden Kontakten, mit denen sie verbunden werden, hergestellt wird. Das isolierte Gehäuse 305 umfasst auch eine weibliche Verriegelungsvorrichtung 302, die es ermöglicht, ein erstes isoliertes Gehäuse und ein zweites isoliertes Gehäuse zusammenzustecken und miteinander zu verriegeln. Die weibliche Verriegelungsvorrichtung 302 umfasst eine Aufnahme auf der Oberseite des isolierten Gehäuses 305, die einen männlichen Riegelstift 304 von einer zweiten isolierten Gehäusevorrichtung aufnehmen kann. In alternativen Ausführungsformen kann die Verriegelungsvorrichtung von unterschiedlicher Größe, Art oder Konfiguration sein. So kann die Verriegelungsvorrichtung beispielsweise eine Einsenkung sein, wobei ein Hebel eines zweiten isolierten Gehäuses dazu ausgelegt ist, in sie hinein zu passen.
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3b zeigt eine zweite isometrische Ansicht des elektrischen Steckverbinders 300 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Das Aufnahmeende 303 des isolierten Gehäuses 305 umfasst eine Rippe 311 und einen Einlass 310. Die Rippe 311 weist einen Ausschnitt 312 auf, der einen Mittelpunkt (z.B. einen Raum zwischen Kontaktzinken) einer weiblichen Kontaktbuchse eines elektrischen Kontakts (z.B. 306) freilegt. Der Einlass 310 legt einen männlichen Kontaktstift 313 des elektrischen Kontakts frei. Wenn also die isolierten Gehäuse entsprechender elektrischer Steckverbinder verbunden werden, gelangt die Rippe 311 des ersten isolierten Gehäuses in den Einlass 310 des zweiten isolierten Gehäuses und gelangt die Rippe 311 des zweiten isolierten Gehäuses in den Einlass 310 des ersten isolierten Gehäuses. Genauer gesagt gelangt, wenn die isolierten Gehäuse verbunden werden, der männliche Kontaktstift 313 in den Ausschnitt 312 und wird der männliche Kontaktstift 313 durch die Kontaktzinken der weiblichen Kontaktbuchse zusammengedrückt, wodurch eine mechanische und elektrische Verbindung hergestellt wird. Ferner würde der männliche Riegelstift 304 der isolierten Gehäuse in die weibliche Verriegelungsbuchse 302 der isolierten Gehäuse gelangen, um das erste isolierten Gehäuse an dem zweiten isolierten Gehäuse zu befestigen. Das Ergebnis dieses Zusammensteckens ist, dass die elektrischen Kontakte richtig verbunden sind (d.h. die weiblichen Kontaktbuchsen sind mit den männlichen Kontaktstiften zusammengesteckt und in elektrischer Verbindung). In alternativen Ausführungsformen können die Rippe 311 und der Einlass 310 von jeglicher Konfiguration sein, die das Zusammenstecken von zwei isolierten Gehäusen ermöglicht.
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4a zeigt eine isometrische Ansicht von zwei nicht gekoppelten elektrischen Steckverbindern 400 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Erste Drähte 407 sind mit ersten elektrischen Kontakten 450 in einem ersten isolierten Gehäuse 401 elektrisch verbunden. Das erste isolierte Gehäuse 401 weist eine Rippe 411, einen Einlass 410 und einen männlichen Riegelstift 404 auf. Auf ähnliche Weise weist ein zweites isoliertes Gehäuse 403 eine Rippe 411, einen Einlass (nicht dargestellt) und eine Verriegelungsvorrichtung 402 auf. Zweite Drähte 405 sind elektrisch mit zweiten elektrischen Kontakten 406 verbunden, die in dem zweiten isolierten Gehäuse 403 untergebracht sind. Wenn also die beiden isolierten Gehäuse verbunden werden, werden die Rippe 411, der Einlass 410 und der männliche Riegelstift 404 des ersten isolierten Gehäuses 401 mit dem Einlass, der Rippe 411 und der Verriegelungsvorrichtung 402 des zweiten isolierten Gehäuses 403 zusammengesteckt und wird eine elektrische Verbindung zwischen den ersten Drähten 407 und den zweiten Drähten 405 mittels einer elektrischen Verbindung hergestellt, die zwischen den ersten elektrischen Kontakten 450 und den zweiten elektrischen Kontakten 406 hergestellt wird.
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4b zeigt eine isometrische Ansicht der beiden gekoppelten elektrischen Steckverbinder 480 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Die Verriegelungsvorrichtung 402 stellt sicher, dass die elektrischen Steckverbinder in einer gekoppelten Position gehalten werden und nicht leicht auseinander fallen können. Infolge der Kopplung werden die ersten elektrischen Kontakte 450, die in dem ersten Gehäuse 401 angeordnet sind, mit den zweiten elektrischen Kontakten 406, die in dem zweiten Gehäuse 403 angeordnet sind, zusammengesteckt und wird eine elektrische Verbindung zwischen den ersten Drähten 407 und den zweiten Drähten 405 hergestellt. 4a und 4b zeigen zwei elektrische Kontakte in jedem isolierten Gehäuse. In alternativen Ausführungsformen können in einem isolierten Gehäuse ein, zwei, drei oder mehr elektrische Kontakte untergebracht sein. Auf ähnliche Weise kann das isolierte Gehäuse eine Verbindung zwischen zwei, vier, sechs oder mehr elektrischen Kontakten herstellen, wenn es mit einem anderen isolierten Gehäuse zusammengesteckt wird.
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5 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht von zwei gekoppelten elektrischen Steckverbindern 500, 550 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Ein erstes isoliertes Gehäuse 501 ist mit einem zweiten isolierten Gehäuse 503 gekoppelt und wird durch das Zusammenstecken von Verriegelungsvorrichtungen 502 an der Ober- und Unterseite der isolierten Gehäuse aneinander befestigt. Ein erster elektrischer Kontakt 511 ist in dem ersten isolierten Gehäuse 501 und ein zweiter elektrischer Kontakt 505 in dem zweiten isolierten Gehäuse 503 befestigt. Die Einlassöffnung 512 des ersten elektrischen Kontakts 511 ist dazu ausgelegt, einen abisolierten Draht aufzunehmen, und eine Kontaktzinke 504 ist dazu ausgelegt, den Kern des Drahtes zu befestigen, um sicherzustellen, dass eine mechanische und elektrische Verbindung hergestellt wurde. Ein männlicher Kontaktstift 513 des ersten elektrischen Kontakts 511 wird mit der weiblichen Kontaktbuchse (nicht dargestellt) des zweiten elektrischen Kontakts 505 zusammengesteckt und eine weibliche Kontaktbuchse (nicht dargestellt) des ersten elektrischen Kontakts 511 wird mit einem männlichen Kontaktstift 507 des zweiten elektrischen Kontakts 505 zusammengesteckt. In einer weiteren Ausführungsform umfasst jeder elektrische Steckverbinder 500, 550 auch eine Zahl 510, die entweder eingegossen oder aufgedruckt ist, um die einzelnen Schaltungen zu identifizieren.
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6 zeigt eine horizontale Querschnittsansicht von zwei gekoppelten elektrischen Steckverbindern 600, 650 gemäß einer veranschaulichenden Ausführungsform. Ein erster elektrischer Kontakt 608 befindet sich in einem ersten isolierten Gehäuse 601 und ein zweiter elektrischer Kontakt 607 in einem zweiten isolierten Gehäuse 605. Ein erster Draht 604 wird über einen durch den Kontaktzinken 610 hergestellten Einklemmpunkt elektrisch mit einem ersten elektrischen Kontakt 608 verbunden. Der erste elektrische Kontakt 608 wird mittels des Zusammensteckens von männlichen Kontaktstiften 603 und weiblichen Buchsen 602 mit einem zweiten elektrischen Kontakt 607 verbunden. Der zweite elektrische Kontakt 607 kann auch mit einem Draht 606 verbunden werden. In einer Ausführungsform sind die elektrischen Kontakte 607 und 608 sicher befestigt in den isolierten Gehäusen 601 und 605 untergebracht, wobei wenig Platz zum Verschieben oder Bewegen der elektrischen Kontakte 607 und 608 vorhanden ist. Die isolierten Gehäuse 601 und 605 können zu der Form der elektrischen Kontakte 607 und 608 formgegossen werden, um sicherzustellen, dass sie sicher in dem Gehäuse befestigt sind. Mit anderen Worten sitzt jeder elektrische Kontakt 607 und 608 sicher in den jeweiligen formgegossenen Aussparungen 611 und 612 in den jeweiligen isolierten Gehäusen 601 und 605. Das Material der isolierten Gehäuse 601 und 605 kann aus jeglichem elektrisch isoliertem Material bestehen. So kann das isolierte Gehäuse beispielsweise aus Polymer, Glasfaser, Gummi, Glas, Holz oder einer Kombination davon bestehen.
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In Bezug auf die Verwendung von im Wesentlichen beliebigen Plural- und/oder Singularbegriffen hierin kann der Fachmann von Plural zu Singular und/oder von Singular zu Plural übersetzen, wie es dem Kontext und/oder der Anwendung angemessen ist. Die verschiedenen Singular/Plural-Permutationen können hierin aus Gründen der Übersichtlichkeit ausdrücklich dargelegt werden.
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Der Fachmann wird verstehen, dass im Allgemeinen die hierin verwendeten Begriffe, insbesondere in den beiliegenden Ansprüchen (z.B. Körper der beiliegenden Ansprüche) im Allgemeinen als „offene“ Begriffe gedacht sind (z.B. sollte der Begriff „umfassend“ als „umfassend‟, aber nicht beschränkt auf interpretiert werden, sollte der Begriff „haben“ als „mindestens haben“ interpretiert werden, sollte der Begriff „umfasst“ als „umfasst‟, ist aber nicht beschränkt auf, etc. interpretiert werden). Der Fachmann wird weiter verstehen, dass, wenn eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsbezugnahme beabsichtigt ist, auf eine solche Absicht in dem Anspruch ausdrücklich Bezug genommen wird, und wenn eine solche Bezugnahme fehlt, eine solche Absicht nicht vorhanden ist. Als Verständnishilfe können die folgenden beiliegenden Ansprüche beispielsweise die Verwendung der einleitenden Sätze „mindestens einer“ und „einer oder mehrerer“ zur Einführung von Anspruchsbezugnahmen umfassen. Die Verwendung solcher Formulierungen sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, dass die Einführung einer Anspruchsbezugnahme durch die unbestimmten Artikel „ein“ oder „eine“ einen bestimmten Anspruch, der eine solche Anspruchsbezugnahme umfasst, auf Erfindungen beschränkt, die nur eine solche Anspruchsbezugnahme umfassen, selbst wenn ein und derselbe Anspruch die einleitenden Phrasen „ein oder mehrere“ oder „mindestens ein“ und unbestimmte Artikel wie „ein“ oder „eine“ umfasst (z.B. „ein" und/oder „eine“ sollten typischerweise so interpretiert werden, dass sie „mindestens eins“ oder „ein oder mehrere“ bedeuten); dasselbe gilt für die Verwendung bestimmter Artikel, die zur Einführung von Anspruchsbezugnahmen verwendet werden. Selbst wenn explizit auf eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsbezugnahme Bezug genommen wird, wird der Fachmann erkennen, dass eine solche Bezugnahme typischerweise so interpretiert werden sollte, dass sie mindestens die Zahl bezeichnet, auf die Bezug genommen wird (z.B. bedeutet die bloße Bezugnahme auf „zwei Bezugnahmen“ ohne andere Modifikatoren typischerweise mindestens zwei Bezugnahmen oder zwei oder mehr Bezugnahmen). Ferner ist in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens einer von A, B und C usw.“ verwendet wird, im Allgemeinen eine solche Konstruktion in dem Sinne beabsichtigt, in dem man die Konvention verstehen würde (z.B. „ein System mit mindestens einer von A, B und C“ würde Systeme, aber nicht ausschließlich, umfassen, die A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw. aufweisen). In den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens einer von A, B oder C usw.“ verwendet wird, ist im Allgemeinen eine solche Konstruktion in dem Sinne beabsichtigt, in dem man die Konvention verstehen würde (z.B. „ein System mit mindestens einem von A, B oder C“ würde Systeme umfassen, aber nicht ausschließlich, die A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen, etc. haben). Der Fachmann wird ferner verstehen, dass praktisch jedes disjunkte Wort und/oder jeder Satz, der zwei oder mehr alternative Begriffe enthält, sei es in der Beschreibung, in den Ansprüchen oder den Zeichnungen, so verstanden werden sollte, dass die Möglichkeiten in Betracht gezogen werden, dass einer der Begriffe, einer der beiden Begriffe oder beide Begriffe enthalten sind. So wird beispielsweise unter dem Begriff „A oder B“ die Möglichkeit von „A“ oder „B“ oder „A und B“ verstanden.
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Die vorstehende Beschreibung der veranschaulichenden Ausführungsformen wurde zur Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie in Bezug auf die genau offenbarte Form vollständig oder einschränkend ist, und Änderungen und Abweichungen sind angesichts der vorstehenden Lehren möglich oder können aus der Praxis der offenbarten Ausführungsformen gewonnen werden. Es ist vorgesehen, dass der Offenbarungsumfang der Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
