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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abschirmvorrichtung für eine elektrische Verbindungsanordnung. Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Verbindungsanordnung mit einer derartigen Abschirmvorrichtung.
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Im Betrieb empfindlicher elektrischer Geräte können elektromagnetische Störgrößen auftreten, welche die Funktion erheblich beeinträchtigen. Um negative Einflüsse zu verringern oder insbesondere gänzlich auszuschließen, ist es üblich, mit derartigen Geräten elektrisch zu verbindende Leiter mit Abschirmumhüllungen zu umgeben und an den entsprechenden elektrischen Verbindungsanordnungen ein Abschirmblech vorzusehen, das zur Ableitung der elektromagnetischen Störungen z. B. über eine Schraubverbindung mit einem Gehäuse, einem Chassis, einer Leiterplatte o. ä. des Geräts verbunden wird.
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Im Stand der Technik sind verschiedene elektrische Verbindungsanordnungen mit Abschirmeinrichtungen bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 203 16 262 U1 eine Schirmanschlusseinrichtung für eine in einem Gehäuse angeordnete Leiterplatte, wobei ein Steckverbinder an einem Gegenstecker anschließbar ist. Ein Abschirmblech mit einem Schirmanschluss dient zur elektromagnetischen Abschirmung von Störeinflüssen. Das Abschirmblech weist eine ebene Fläche auf, an deren Ende zwei Endstreifen zweifach umgebogen sind, sodass die am Ende entstehenden Streifenenden parallel zur Schirmfläche des Abschirmblechs ausgerichtet sind. Diese Streifenenden sind in Eingriff mit entsprechenden Aussparungen des Steckverbinders gebracht, sodass das Abschirmblech mit dem Steckverbinder insgesamt eine Einheit bildet, die mit einem Gegenstecker verbunden werden kann. Ein ähnlich gestaltetes Schirmblech zur Abschirmung eines Steckverbinders offenbart auch die
DE 20 2006 016 545 U1 .
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Bei Verbindungsanordnungen dieser Ar besteht das Problem, dass im Falle eines an einer Gehäusewand, einem Chassis, einer Leiterplatte usw. angeordneten Gegensteckers, mit dem der Steckverbinder verbunden werden soll, die Abschirmeinrichtung mit der Gehäusewand, dem Chassis, der Leiterplatte usw. nur bei Einhaltung enger Maßtoleranzen hinsichtlich der Montageposition des Gegensteckers verbunden werden kann, da sonst die zur Anbindung der Abschirmeinrichtung vorgesehenen Verbindungselemente wie z. B. Schraubenlöcher nicht oder zumindest nicht zur Deckung gebracht werden können.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu ermöglichen, dass die Abschirmeinrichtung einer Verbindungsanordnung auch auch bei geringer Einbaugenauigkeit eines anzuschließenden Gegensteckers zuverlässig und ohne Verkanten oder übermäßigen Kraftaufwand mit dem Gehäuse, Chassis, der Leiterplatte usw., an der der Gegenstecker angebracht ist, verbunden werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Abschirmvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine elektrische Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Abschirmvorrichtung für eine elektrische Verbindungsanordnung zu schaffen, welche eine leitfähige Abschirmplatte und mindestens eine Befestigungsformation zur Befestigung eines Steckergehäuses auf der Abschirmplatte aufweist. Die Befestigungsformation umfasst einen Vordersteg, der von einer Vorderkante der Abschirmplatte nach oben abgebogen absteht, einen Rückbiegesteg, der den Vordersteg an einem oberen Ende des Vorderstegs nach hinten zurückgebogen fortsetzt, und einen Niederhaltesteg zum Niederhalten des Steckergehäuses auf der Abschirmplatte, der vom Rückbiegesteg seitwärts absteht. Hierbei und in der gesamten Anmeldung beziehen sich räumliche Richtungs- bzw. Positionsangaben wie vorn, zurück, seitlich und mit solchen zusammengesetzte Wörter wie „Vordersteg” oder „Rückbiegesteg” zum einen auf die Steckrichtung, welche die Richtung nach vorn festlegt. Die Richtung nach oben definiert diejenige Fläche der Abschirmplatte, die zur Anordnung des Steckergehäuses vorgesehen ist. Der Begriff „Rückbiegesteg” impliziert dabei nicht die Herstellung mittels eines Biegevorgangs, sondern drückt nur die geometrische Gestaltung aus.
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Da der Niederhaltesteg, der das Steckergehäuse auf der Abschirmplatte niederhält, seitlich von dem ihn tragenden Rückbiegesteg absteht, sind in den Richtungen nach vorn, hinten und unten keine weiteren Anbindungen oder Abstützungen des Niederhaltestegs in Bezug auf die Abschirmplatte erforderlich. Dies ermöglicht vorteilhaft, das Steckergehäuse, ohne dass enge Maßtoleranzen erfordernde Elemente wie Einschuböffnungen am Steckergehäuse gebildet werden müssen, sich in der Steckrichtung erstreckend zwischen der Abschirmplatte und dem Niederhaltesteg anzuordnen. Durch geeignete Abstimmung der Abmessungen von Steckergehäuse einerseits und Abschirmplatte mit Befestigungsformation andererseits ist auf diese Weise eine lockere Befestigung mit in weiten Grenzen variierbarem Spiel erreichbar, so dass ein auf der Abschirmplatte gehaltenes Steckergehäuse in einen Gegenstecker gesteckt und die Abschirmplatte z. B. mittels des Vorderstegs auch dann noch mühelos und schonend mit einem umgebenden Element wie einem Gehäuse, einem Chassis, einer Leiterplatte o. ä. verbunden werden kann, wenn der Gegenstecker in Bezug auf das umgebende Element ungenau positioniert ist.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Befestigungsformation an einem Ende der Vorderkante der Abschirmplatte vorgesehen, wobei der Niederhaltesteg vom Rückbiegesteg zur Seite des anderen Endes der Vorderkante der Abschirmplatte hin absteht. Dies ermöglicht besonders vorteilhaft, dass der Vordersteg neben seiner Funktion als Träger des Niederhaltestegs als seitlicher Anschlag für das Steckergehäuse dient, sodass das Steckergehäuse auf einfache Weise ohne zusätzliche Elemente gegen seitliches Herausfallen sicherbar ist. Vorzugsweise ist im Vordersteg ein zur Seite des anderen Endes der Vorderkante der Abschirmplatte hin offenes Langloch gebildet. Dies ermöglicht, die Abschirmeinrichtung z. B. durch Schrauben auch dann mit einem umgebenden Element eines Gegensteckers wie z. B. einem Gehäuse, einem Chassis oder einer Leiterplatte zu verbinden, wenn an diesem umgebenden Element vorgesehene entsprechende Befestigungseinrichtungen wie z. B. Bohrungen oder Gewindebuchsen in Bezug aufeinander ungenau positioniert sind, etwa weil das umgebende Element mechanisch verzogen ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist an beiden Enden der Vorderkante der Abschirmplatte jeweils eine Befestigungsformation vorgesehen. Dies ermöglicht auf einfache Weise, das Steckergehäuse mittels der Niederhaltestege der beiden Befestigungsformationen besonders stabil zu halten und gleichzeitig mittels der Vorderstege der beiden Befestigungsformationen gegen Herausfallen in beiden Seitenrichtungen zu sichern.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist in der Vorderkante der Abschirmplatte neben der mindestens einen Befestigungsformation eine buchtförmige oder/und eine schlitzförmige Ausnehmung gebildet. Diese Ausnehmungen verleihen der Abschirmeinrichtung eine erhöhte Elastizität in Bezug auf eine Auslenkung des Niederhaltestegs nach oben und damit einhergehendes seitliches Verkippen des Vorderstegs. Dies ermöglicht, in besonders weiten Grenzen die elastische Kraft und den Auslenkungsweg des Niederhaltestegs so einzustellen, dass dieser durch eine entsprechend auf dem Steckergehäuse ausbildbare einfache Raststufe elastisch auslenkbar ist, wenn das Steckergehäuse mit der Raststufe über. die Abschirmplatte unter den Niederhaltesteg geschoben wird, und das Steckergehäuse bei Zurückspringen des Niederhaltestegs nach Passieren der Raststufe mit der Abschirmeinrichtung zu verrasten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weisen der Vordersteg, der Rückbiegesteg und der Niederhaltesteg wesentlich gleiche Breiten auf. Dies ermöglicht eine besonders gute Stabilität bei geringem Materialeinsatz. Vorzugsweise liegen die Breiten im Bereich zwischen 3 mm und 5 mm.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Niederhaltesteg eine Länge auf, die wesentlich gleich der Breite des Rückbiegestegs ist. Auch dies befördert eine besonders gute Stabilität bei geringem Materialeinsatz.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist eine von einer Hinterkante der Abschirmplatte abstehende Kabelanschlusszunge zur Befestigung eines am Steckergehäuse anzuschließenden Verbindungskabels vorgesehen. Auf diese Weise kann das Verbindungskabel gegen Zugbeanspruchung gesichert und ggf. eine elektrische Verbindung mit einer Abschirmung des Verbindungskabels hergestellt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Abschirmvorrichtung als ein Stanzbiegeteil ausgebildet. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fertigung bei guter mechanischer Stabilität. Vorzugsweise umfasst die Abschirmvorrichtung noch eine auf der Kabelanschlusszunge befestigte Kabelschelle zur Aufnahme des Verbindungskabels. Diese ermöglicht eine besonders einfache Befestigung des Verbindungskabels.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der elektrischen Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Steckergehäuse einen Vorderabschnitt und Hinterabschnitt mit einer jeweiligen Vorderabschnittshöhe und Hinterabschnittshöhe auf, die größer sind als ein Höhenabstand zwischen der Abschirmplatte und dem Niederhaltesteg, sowie einen Mittelabschnitt, der zwischen dem Vorderabschnitt und Hinterabschnitt angeordnet ist und durch den Niederhaltesteg auf der Abschirmplatte niedergehalten wird. Auf diese Weise ist das Steckergehäuse ohne zusätzliche Befestigungselemente auch gegen Herausfallen nach vorn und hinten gesichert, wobei durch geeignete Abstimmung der Abmessungen eine im gewünschten Maße lockere Haltung erzielbar ist.
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Vorzugsweise weist das Steckergehäuse im Vorderabschnitt ein Rastprofil auf, das an einem vorderen Rand des Steckergehäuses niedriger, ist als der Höhenabstand zwischen der Abschirmplatte und dem Niederhaltesteg und nach hinten hin bis auf die Vorderabschnittshöhe ansteigt, sodass das Steckergehäuse mit der Abschirmvorrichtung durch Einschieben zwischen die Abschirmplatte und den Niederhaltesteg verrastbar ist. So kann das Steckergehäuse bei der Fertigung oder Montage ohne aufwändiges Werkzeug durch einfaches Einschieben mit der Abschirmvorrichtung verbunden werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 eine perspektivische Schrägansicht einer Abschirmvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
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2 eine Seitenansicht einer elektrischen Verbindungsanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Die in 1 in perspekivischer Schrägansicht gezeigte Abschirmvorrichtung 100 ist als ein Stanzbiegeteil aus einem Metallblech gefertigt, z. B. aus ca. 1 mm starkem Stahlblech. Sie beinhaltet eine wesentlich rechteckig geformte Abschirmplatte 102 zur Anordnung eines Steckergehäuses auf derselben, wobei an einer Vorderkante 106 der Abschirmplatte 102 mittig eine rechteckige buchtförmige Ausnehmung 116 ausgespart ist, die in der Tiefenrichtung etwa 3/4 der Tiefenabmessung der Abschirmplatte 102 und in der Breitenrichtung etwa 1/3 der Breitenabmessung der Abschirmplatte 102 umfasst. An der Hinterkante 107 der Abschirmplatte 102 steht eine Kabelanschlusszunge 122 zur Anbindung eines elektrischen Verbindungskabels mittig in rückwärtiger Richtung ab, welche über den größten Teil ihrer Länge ebenso wie die buchtförmige Ausnehmung 116 etwa 1/3 der Breitenabmessung der Abschirmplatte 102 aufweist, in der Nähe ihres Ende jedoch über eine begrenzte Strecke beiderseitig verjüngt ist.
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Am linken 112 und rechten 114 Ende der Vorderkante 106 der Abschirmplatte 102 ist je eine Befestigungsformation 103, 103' zur Befestigung eines Steckergehäuses auf der Abschirmplatte gebildet. Beide Befestigungsformationen 103, 103 sind spiegelbildlich ausgebildet. Jede Befestigungsformation 103 umfasst einen Vordersteg 104, der von der Vorderkante 106 der Abschirmplatte 102 nach oben abgebogen absteht. Die Vorderstege 104 weisen z. B. eine Breite B1 von ca. 4 mm auf. In jedem Vordersteg 104 ist mittig ein zum Zentrum der Vorderkante 106 hin offenes Langloch 120 zur Befestigung der Abschirmeinrichtung 100 an einem Gehäuse, Chassis, einer Leiterplatte o. ä. vorgesehen, in welchen ein Gegenstecker für das Steckergehäuse montiert ist. Unmittelbar neben den Vorderstegen 104 sind an der Vorderkante 106 der Abschirmplatte kleine Einschlitzungen 118 von z. B. etwa 1 bis 2 mm Tiefe gebildet.
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Jeder Vordersteg 104 wird an seinem oberen Ende 105 durch einen Rückbiegesteg 108 gleicher Breite B2 nach hinten derart zurückgebogen fortgesetzt, dass der Rückbiegesteg 108 parallel zur Abschirmplatte 102 verläuft. Am Ende jedes Rückbiegestegs 108 steht zur Innenseite hin, auf gleicher Höhe wie der Rückbiegesteg 108 ebenfalls parallel zur Abschirmplatte 102, ein Niederhaltesteg 110 ab, der zum Niederhalten des Steckergehäuses auf der Abschirmplatte 102 dient. Der Niederhaltesteg 110 hat eine Breite B3, die geringfügig kleiner ist als die Breite B1, B2 von Vordersteg 104 und Rückbiegesteg 108, z. B. etwa 3 mm, und steht um eine Länge vom Rückbiegesteg 108 ab, die etwas größer gewählt ist als die Breite B2 des Rückbiegestegs 108.
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2 zeigt in Seitenansicht eine elektrische Verbindungsanordnung 500, die die in 1 gezeigte Abschirmvorrichtung 100 enthält, welche jedoch auf der Kabelanschlusszunge 122 zusätzlich eine aufgenietete Befestigungsschelle 124 aus Federstahl aufweist, in der ein Verbindungskabel 506 durch Federkraft gehalten ist. Im Verbindungskabel 506 herangeführte Einzelleiter 507 sind an ein auf der Abschirmplatte 102 angeordetes Steckergehäuse 502 angeschlossen.
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Das Steckergehäuse 502 liegt mit einer wesentlich flachen, rechteckigen Grundfläche auf der Oberfläche der Abschirmplatte 102 auf und wird durch diese abgeschirmt. Die Breite des Steckergehäuses 502, d. h. die Abmessung der Grundfläche senkrecht zur Zeichenebene, ist etwas geringer als der Abstand zwischen den Innenkanten der Vorderstege 104 der beiderseitigen Befestigungsformationen. Die Tiefe des Steckergehäuses 502, d. h. die Abmessung der Grundfläche waagerecht in der Zeichenebene, ist etwas größer als die Tiefe der Abschirmplatte 102, wobei das Steckergehäuse in etwa mit der Hinterkante 107 der Abschirmplagge 102 bündig abschließt und über die Vorderkante 106 zwischen den Vorderstegen 104 herausragt.
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Das Steckergehäuse 502 weist eine wesentlich profilartige äußere Form auf, deren Höhenverlauf in seitlicher Richtung, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, nahezu nicht variiert. Der Höhenverlauf in der Tiefenrichtung ist durch drei Abschnitte des Steckergehäuses 502 charakterisiert, die als Vorderabschnitt 511, Mittelabschnitt 512 und Hinterabschnitt 513 bezeichnet werden sollen.
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Im Vorderabschnitt 511 ist die Höhe des Steckergehäuses 502 an seinem vorderen Rand 515 geringer als der innere Abstand A zwischen der Abschirmplatte 102 und den dieser gegenüberliegenden Niederhaltestegen 110, steigt jedoch in Richtung nach hinten etwa linear bis auf eine maximale Höhe H1 an der Grenze zum Mittelabschnitt 512 an, welche geringfügig größer als der innere Abstand A ist. Die Differenz zwischen der maximalen Höhe H1 und dem inneren Abstand A ist so auf die Elastizität der Abschirmvorrichtung 100 abgestimmt, dass die Niederhaltestege 110 elastisch anhebbar sind, wenn das Steckergehäuse 502 von hinten über die Abschirmplatte 102 unter die Niederhaltestege 110 eingeschoben wird.
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Über den Mittelabschnitt 512 hinweg weist das Steckergehäuse 502 konstant eine geringfügig niedriger Höhe H2 auf als der genannte innere Abstand A, wobei die Differenz so gewählt ist, dass sich ein gewünschtes Spiel des Steckergehäuses 502 gegenüber der Abschirmvorrichtung 100 in der Höhenrichtung ergibt. Aufgrund des so gebildeten Rastprofils 520 kann das Steckergehäuse bei der Fertigung oder Montage ohne aufwändiges Werkzeug durch einfaches Einschieben und Einrasten mit der Abschirmvorrichtung verbunden werden. Der Mittelabschnitt 512 liegt im montierten Zustand unter den Niederhaltestegen 104 und ist in der Tiefenrichtung etwas tiefer als die Breite B3 der Niederhaltestege 104.
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An der Grenze zwischen Mittelabschnitt 512 und Hinterabschnitt 513 steigt die Höhe des Steckergehäuses 502 in Richtung nach hinten steil auf die maximale Höhe H3 des Hinterabschnitts 513 an, welche größer ist als der genannte innere Abstand A der sich gegenüberliegenden Flächen der Abschirmplatte 102 und Niederhaltestege 110. Die Tiefe des Mittelabschnitts 512 und die Breite B3 der Niederhaltestege 110 sind derart gewählt, dass sich ein gewünschtes Spiel in der Tiefenrichtung ergibt. Insgesamt ist somit im montierten Zustand das Steckergehäuse gegen Herausfallen in alle sechs Raumrichtungen gesichert, wobei durch Wahl der Abmessungen das Spiel zwischen Abschirmvorrichtung 100 und Steckergehäuse 502 in allen Richtungen in weiten Grenzen vorteilhaft einstellbar ist, sodass nicht nur Verschiebungen sondern auch Verdrehungen von Abschirmvorrichtung 100 und Steckergehäuse 502 gegeneinander in den gewünschten Grenzen ermöglicht werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Beispielsweise kann die Kabelanschlusszunge 122 in anderen Ausführungsformen ein- oder mehrfach nach unten, oben, rechts oder/und links abgewinkelt sein, um den Anschluss eines Verbindungskabels in beliebiger Richtung und Position zu ermöglichen. Die buchtförmige Ausnehmung 116 kann z. B. zugungsten einer ganzflächigen Ausbildung der Abschirmplatte entfallen. Die Langlöcher 120 können z. B. auch nach außen hin offen sein oder durch einfache Löcher oder Gewindebuchsen ersetzt werden. Auch können die beiderseitigen Niederhaltestege 110 sich z. B. über die gesamte Breite der Abschirmeinrichtung erstrecken und verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Abchirmvorrichtung
- 102
- Abschirmplatte
- 103
- Befestigungsformation
- 104
- Vordersteg
- 105
- oberes Vorderstegende
- 106
- Vorderkante
- 107
- Hinterkante
- 108
- Rückbiegesteg
- 110
- Niederhaltesteg
- 112
- linkes Ende
- 114
- rechtes Ende
- 116
- buchtförmige Ausnehmung
- 118
- schlitzförmige Ausnehmung
- 120
- Langloch
- 122
- Kabelanschlusszunge
- 124
- Befestigungsschelle
- 500
- Verbindungsanordnung
- 502
- Steckergehäuse
- 506
- Verbindungskabel
- 507
- Adern
- 508
- Raststufe
- 511
- Hinterabschnitt
- 512
- Mittelabschnitt
- 513
- Vorderabschnitt
- 515
- vorderer Rand
- 520
- Rastprofil
- B1
- Vorderstegbreite
- B2
- Rückbiegestegbreite
- B3
- Niederhaltestegbreite
- H1
- Vorderabschnittshöhe
- H2
- Mittelabschnittshöhe
- H3
- Hinterabschnittshöhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20316262 U1 [0003]
- DE 202006016545 U1 [0003]
