EP2509166A2 - Steckersystem mit Schließhebel und Übersetzung - Google Patents

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EP2509166A2
EP2509166A2 EP12159308A EP12159308A EP2509166A2 EP 2509166 A2 EP2509166 A2 EP 2509166A2 EP 12159308 A EP12159308 A EP 12159308A EP 12159308 A EP12159308 A EP 12159308A EP 2509166 A2 EP2509166 A2 EP 2509166A2
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EP
European Patent Office
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housing
contact
housing element
lever
plug system
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EP12159308A
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EP2509166B1 (de
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Thomas Heinrich
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP2509166A3 publication Critical patent/EP2509166A3/de
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to connector systems for vehicles.
  • the present invention relates to a connector system for an electronic component or a control unit in a vehicle, in particular an automobile, and a vehicle having a connector system according to the invention.
  • Electronic components or control systems for motor vehicles are usually arranged at different, suitable locations in a vehicle and connected to each other or with the vehicle electronics via a bus system.
  • a bus system For example, CAN bus and FlexRay may be used.
  • the electronic components are connected via plugs to a cable harness laid in the vehicle and thus connected to the bus system of the vehicle.
  • connectors are used in electronic components in the vehicle, which from the front, frontally on a plug or a socket are placed.
  • the plug connections may in this case be in the form of sockets or plugs with individual contact elements, or, for example, a printed circuit board may project from the housing with contact pads from an electronic component, in particular perpendicular to a surface of the housing over which a plug connection must be "slipped".
  • Such connectors may have, for example, on the opposite sides of a printed circuit board corresponding metallic conductor surfaces or contact pads, whereby a matching counterpart may have contact elements with spring elements, which in turn ensure a secure electrically conductive Konnetechnischmaschine.
  • each contact is acted upon by a spring element with a force of, for example, 1 to 1.5 N, so that for the entire connector or for the Ansteckvorgang a correspondingly high force must be applied by the fitter.
  • One aspect of the present invention may be seen in the provision of a plug-in connection which provides a simpler attachment operation for a fitter.
  • the connector according to the invention may require less power for a Ansteckvorgang.
  • a plug system for a vehicle as well as a vehicle, in particular an automobile, comprising a plug system according to the invention is provided according to the independent claims. Preferred embodiments will be apparent from the dependent claims.
  • the plug system according to the invention is in this case constructed in several parts, consisting of individual mutually defined related housing elements, which may also be defined relative to each other moved to provide a mating operation with a reduced power requirement for a fitter.
  • the plug system according to the invention is designed such that a Weguntersburg or a force transmission between the individual housing elements, based on a Ansteckelement, for example, a protruding from an electronic component circuit board, takes place with contact pads.
  • a first and second housing element of a plug system according to the invention are in this case via a lever element with each other and provide a power transmission or path reduction so ready, so that from a large force for a short distance results in a reduced power over an increased distance.
  • a Ansteckvorgang which may possibly be performed repeatedly per vehicle, in the long term pleasant.
  • the plug system according to the invention is in this case constructed from a first housing element, which essentially provides the electrically conductive connection with the complementary counterpart of the electronic component and is subsequently connected to the bus system of the vehicle and a second housing element, which is moved by the fitter and which subsequently kraftunternote or translated translated in relation to the first housing element is set to make the actual Ansteckvorgang of the first housing element.
  • first housing element and second housing element are using a lever element, such as a gear element, in such a connection that is pushed by a translated rotational movement of the second housing element, the first housing element on the circuit board with contact pads and in this case a first portion of the contact force is applied.
  • the electronic component on the housing may provide a clipable or hookable joint
  • the second housing element may provide a releasable latching element on the hinge of the electronic component opposite housing.
  • a releasable latching hook or latching element may be realized in all described embodiments.
  • the first housing element which is pushed in the course of Aufsteckvorganges on the circuit board with contact pads, thus has regularly on an inner wall to the individual contact pads of the electronic component protruding printed circuit board complementary contact elements with spring elements, which provide a secure electrically conductive contact.
  • the first housing element may have individual housing halves, which are not yet arranged during a Aufsteckvorganges in the final plug position or a position relative to each other, but are arranged for example in a slightly outwardly inclined position relative to the plug position or end position. Due to the slightly open position of the two housing halves to each other may also result in a reduction of Aufsteckkraft.
  • the individual housing halves are pressed against each other in the direction of the centrally located printed circuit board, which ultimately results in the resulting contact force of the assembled connector.
  • a corresponding compression of the two housing halves of the first housing element may also be provided by the second housing element.
  • the outer sides of the first housing element may be slightly beveled and at the same time the inner walls of the second housing element may be tapered, so that in a Aufsteckvorgang in which in the infected state, the first housing element is substantially fully received in the second housing element or comes to rest, in the closing operation or during the closing process, the individual housing halves are pressed together and thus in the direction of a centrally disposed printed circuit board element.
  • a bevel on the inside of the second housing element and a mating slope on the outside of the first housing element cooperate in such a way that the first housing element or the two Housing halves compressed in the (closed) state and so a second contact force component is applied.
  • An inventive connector system may thus consist of three elements.
  • a holding element with latching hooks for hooking on the control unit for a defined in place and movement plugging operation a second housing element as a lever, which is located in the hinge of the holding element, and in the interior of the second housing element, a first housing element or an inner plug on the Printed circuit board or the second contact element is plugged.
  • FIG. 1a-c An exemplary embodiment of the connector system according to the present invention is illustrated.
  • first housing element 4 and the second housing element 6 are connected via a lever system consisting of a first lever element 18a arranged on the first housing element 4 and a second lever element 18b arranged on the second housing element 6, connected.
  • the first housing element 4 in this case has a first inner wall 20a, a first outer wall 22a and a first inner volume 24a.
  • the second housing element 6 accordingly has a second inner wall 20b, a second outer wall 22b and a second inner volume 24b.
  • a portion of the second outer volume 22b may be formed as a special surface 26 having, for example, corrugations to provide better operability and protection from slipping during assembly.
  • the housing of an electrical component or a control unit 34 is in Fig. 1a-c illustrated, comprising a second contact element 14b, exemplified as a protruding from housing 34 printed circuit board with contact pads.
  • a holding element 12, which is rotatably mounted on the outside of the second housing element 6, allows attachment of the plug system 2 in the region of the second contact element 14b.
  • the first housing element 4 has in its internal volume 24a, for example arranged on the inner wall 20a, first contact elements 14a (see FIG. Fig. 2c ).
  • the first contact elements 14a are configured to be electrically conductively contactable with the individual conductor elements of the second contact element 14b.
  • the individual first contact elements 14a are, only shown schematically, connected with a cable connection 8, for example, to the bus system of a vehicle.
  • the plug system 2 is in its function such that the control unit housing 34 is installed at a location in the vehicle and a connection of cable 8 using a connector system according to the invention with the control unit 34 is to be produced.
  • Holding element 12 is not mandatory in this case, also like the first housing element 4 may be placed directly on the second contact elements 14 b and a Pivoting the second housing element relative to the first housing element 4 are connected.
  • Holding element 12 which is attachable with latching elements 38 on the housing 34, thus establishes a fixed relation of the control unit housing 34 and connector system 2 ago.
  • Retaining element 12 is in this case rotatably connected to the second housing element 6, in that joint element 36 or opening is brought into engagement with axle element 44.
  • the first housing element 4 is set up in such a way that it can be accommodated substantially completely in the second internal volume 24b of the second housing element 6.
  • a large movement 28b is reduced via the lever system 18a, b into a small movement 28a and at the same time the force acting on the second housing element 6 is translated to the first housing element 4 , While an assembler pivots the second housing element 6 in accordance with large movement 28b, the first housing element 4 performs a small movement 28a due to the lever system 18a, b between the first housing element 4 and the second housing element 6, and is thereby attached to the second contact element 14b.
  • an axle element 40 which engages in complementary groove elements 42 on the second housing element 6 in the region of the second lever element 18b, is arranged on the first housing element 4 in the region of the first lever element 18a.
  • Axle element 40 and groove element 42 in this case represent the axis of rotation of the first housing element 4 and the second housing element 6 to each other. The translation or reduction results from the two gear elements 18a, b.
  • the joint element 36, axle element 40, groove elements 42 and axle element 44 essentially have a common axis and are rotatable about these.
  • the first housing element 4 consists of first and second housing halves 5a, b, which are connected to one another via a spring element 10 and are pivotable relative to one another (cf. Figs. 2a-c ).
  • Spring element 10 in Fig. 1a-c exemplified as a spring, but does not necessarily have to be designed as a separate element. Even a special embodiment of the first housing element may provide a corresponding spring function.
  • Fig. 1a shows the plug system 2 in the open state attached to the housing of the electronic component 34
  • Fig. 1b shows a side plan view during Fig. 1c provides a closed view.
  • FIG. 2a-c an exemplary embodiment of a first housing element according to the present invention is shown.
  • First housing element 4 consists, comparable to a shell, of two individual housing halves 5a, b, which are connected via a hinge 11 and are easily opened by a spring element 10, for example, an injected or clamped spring in the unplugged state.
  • a spring element 10 for example, an injected or clamped spring in the unplugged state.
  • first contact elements 14a Arranged in the first inner volume 24a are first contact elements 14a connected to cables 8, in FIG Fig. 2a, b not shown in detail.
  • a cable outlet for example an opening in the housing, is realized in the first housing element 4 on the side opposite to the lever element 18a.
  • housing halves 5a, b like both housing halves 5a, b may be equipped with a large internal gear as a lever element 18a, which transmits the movement of the second housing member 6 translates.
  • the first outer wall 22a is in Fig. 2b slightly outward 30a shown.
  • a similar bevel 30b of the second inner wall 20b can achieve a compression of the two housing halves 5a, b during the closing access, so that likewise the first contact elements 14a are pivoted inwards and pressed onto the second contact elements 14b become. This reduces inner volume 24a, which can provide a required contact force between the first and second 14a, b contact element in the final stage of the assembly process.
  • first housing element 4 like lever element 18a may be arranged only on one of the housing halves 5a, b and transmit the force to the other half.
  • Joint 11 may be carried out accordingly stable and tilt-proof in this case.
  • a housing half may be connected only by means of the hinge 11 with the other housing half, to provide a preferred folding of the two housing halves relative to each other. In Fig. 2b this is shown with a vertical line on the side of the first housing element 4.
  • Spring element 10 may be replaced by an embodiment of the two housing halves 5a, b as a single component with a slight opening, wherein, for example, joint 11 may be designed in this case as a resilient film hinge or the like.
  • lever element 18 may be dispensed with.
  • the connector system according to the invention may be hooked on one side of the housing of the electronic component 34 and pushed by rotation of the entire connector system on the circuit board, then then, for. to lock on the opposite side of the hook element, the second page.
  • FIG. 3a-c An exemplary embodiment of a second housing element according to the present invention is shown.
  • Second housing element 6 has lever element 18b, for example a small external gear wheel, which is set up with lever element 18a to form a lever system for a motion over or under reduction.
  • the surface 26 of the second housing element may be designed corrugated, which may facilitate opening or closing of the connector system.
  • the surface may be provided with a text, an assembly instruction or a warning, which may for example be injected, such as "push lever to dose, pull lever to open".
  • Lever element 18b cooperates with lever element 18a in such a way as to cause a reduced movement of the first housing element upon movement of the second housing element.
  • this over or reduction may be, for example, between 1: 4 to 1: 8.
  • the second inner wall 20b has bevels 30b, which cooperate with the bevels 30a of the outer wall 22a of the first housing element 4, so that the two housing halves 5a, b of the first housing element 4 are pressed together during the closing process, so that the contact force between contact elements 14a and 14b is applied.
  • a cutout may be present on the side of the second housing element 6 facing away from the lever element 18b in order to carry out cables 8.
  • the two passages of the first housing element 4 and the second 6 housing element may in this case be equipped with a sealing element, so that in the closed state, the inner volume of the connector system against the outside air or liquid-tight is completed.
  • first housing element 4 and second housing element 6 are combined to form a component, it may be possible to dispense with lever element 18b.
  • the second housing element 6 there are groove elements 42 for the axle element 40 of the first housing element 4.
  • the second housing element 6 must be made in several parts in the production and assembled only when mounted on the first housing element 4. However, this may depend on the material and manufacturing process used.
  • axle element 44 Attached to the second outer wall 22b of the second housing element 6 is an axle element 44 which is set up to cooperate with the hinge element 36 of the retaining element 12 such that the second housing element 6 and the retaining element 12 are rotated relative to one another or rotatable about the axle element 44 / hinge element 36 be.
  • FIG. 4 a schematic representation of a closing operation of a connector system according to the present invention is shown.
  • Fig. 4 shows the principle of the closing process without representation of an optional retaining element 12 and without representation of the pivoting movement due to the imaging perspective.
  • housing member 4 retracts a shorter path 28a from second housing member 6 with a large movement 28b.
  • the first housing element 4 is guided in an open state of its inner volume 24a via the second contact element 14b and subsequently pressed against the second contact element 14b using the second housing element 6 with the first contact elements 14a, arranged as an example on the inner wall 20a.
  • the two bevels 30a, b of the first outer wall 22a and the second inner wall 20b close to one another and allow the first contact element 14a to be pressed onto the second contact element 14b. Due to the rotational movement, a pressing of the bevels 30a, b near the pivot point on the lever system 18a, b already takes place at the beginning of the movement, at the side of the cable outlet, only at the end of the rotary movement.
  • FIG. 5a, b an exemplary embodiment of a holding element according to the present invention shown.
  • holding element 12 In the event that holding element 12 is attached to the plug system, it is first fastened in a plug-in operation, for example, via latching elements 38 on the housing 34 of a control unit.
  • retaining element 12 may be fastenable on the outside by means of axle element 44 on second housing element 6.
  • locking elements 38 may also be provided on the housing 34 of the control device 12 for holding element a guide.
  • Locking elements 38 may be executed reinforced in this case, if necessary.
  • Axle element 44 is accommodated in joint element 36. This allows rotation of second housing element 6 about retaining element 12.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Steckersystem (2), aufweisend ein erstes Gehäuseelement (4), wobei das erste Gehäuseelement (4) eine erste Außenwandung (22a) und eine erste Innenwandung (20a) mit einem ersten Innenvolumen (24a) sowie ein erstes Hebelelement (18a) aufweist, wobei im ersten Innenvolumen (24a) zumindest ein erstes Kontaktelement (14a) angeordnet ist, wobei das erste Gehäuseelement (4) eine erste Aussparung (16a) aufweist, wobei unter Verwendung der ersten Aussparung (16a) ein zweites Kontaktelement (14b) in das Innenvolumen des ersten Gehäuseelementes (4) einbringbar ist, so dass das erste Kontaktelement (14a) und das zweite Kontaktelement (14b) in elektrisch leitfähigem Kontakt bringbar sind und ein zweites Gehäuseelement (6), wobei das zweite Gehäuseelement (6) eine zweite Außenwandung (22b) und eine zweite Innenwandung (20b) mit einem zweiten Innenvolumen (24b) sowie ein zweites Hebelelement (18b) aufweist, wobei das zweite Gehäuseelement (6) eine zweite Aussparung (16b) aufweist, wobei unter Verwendung der zweiten Aussparung (16b) das erste Gehäuseelement (4) in das zweite Innenvolumen (24b) einbringbar ist, wobei das erste Gehäuseelement (4) eine erste Gehäusehälfte (5a) und eine zweite Gehäusehälfte (5b) aufweist, wobei die erste Gehäusehälfte (5a) und die zweite Gehäusehälfte (5b) relativ zueinander bewegbar ausgebildet sind, wobei durch Einbringen des ersten Gehäuseelementes (4) in das zweite Gehäuseelement (6) die erste Gehäusehälfte (5a) und die zweite Gehäusehälfte (5b) derart zueinander bewegbar sind, so dass das erste Innenvolumen (24a) verringerbar ist.
Figure imgaf001
Figure imgaf002

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Steckersysteme für Fahrzeuge.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Steckersystem für eine Elektronikkomponente bzw. ein Steuergerät in einem Fahrzeug, insbesondere einem Automobil, sowie ein Fahrzeug aufweisend ein erfindungsgemäßes Steckersystem.
    • Stand der Technik
  • Elektronikkomponenten bzw. Steuersysteme für Kraftfahrzeuge sind meist an verschiedenen, hierfür geeigneten Orten in einem Fahrzeug angeordnet und untereinander bzw. mit der Fahrzeugelektronik über ein Bussystem verbunden. Hierbei mag beispielsweise CAN-Bus und FlexRay zum Einsatz kommen. Die Elektronikkomponenten werden über Stecker an einen im Fahrzeug verlegten Kabelbaum angeschlossen und so mit dem Bussystem des Fahrzeugs konnektiert.
  • Neben gut zu erreichenden Einbauorten, beispielsweise im Motorraum, im noch nicht verbauten Armaturenbrettbereich sowie weiteren einfach zugänglichen Orten mögen Elektronikkomponenten jedoch auch an schwer erreichbaren Stellen, wie beispielsweise unter einem Sitz im Fahrzeug angeordnet sein. Ein Monteur, der nachfolgend eine entsprechende elektronische Komponente an das Bussystem anschließen soll, muss somit nicht nur in einer für ihn möglicherweise ungünstigen Position eine entsprechende Konnektierung durchführen, gleichzeitig mag insbesondere bei herkömmlichen Steckverbindungen auch ein signifikanter Kraftaufwand benötigt werden, welcher abhängig vom Einbauort der Elektronikkomponente möglicherweise nur schwer geleistet werden mag.
  • Beispielsweise werden bei Elektronikkomponenten im Fahrzeug Steckverbindungen verwendet, welche von vorne, frontal auf einen Stecker bzw. eine Buchse aufgesetzt werden. Die Steckverbindungen mögen hierbei als Buchsen bzw. Stecker mit einzelnen Kontaktelementen ausgebildet sein, oder aber beispielsweise mag von einer Elektronikkomponente eine Leiterplatte mit Kontaktpads aus dem Gehäuse herausragen, insbesondere senkrecht zu einer Fläche des Gehäuses stehen, über welche eine Steckverbindung "übergestülpt" werden muss. Derartige Steckverbindungen mögen beispielsweise auf den gegenüberliegenden Seiten einer Leiterplatte entsprechende metallische Leiterflächen bzw. Kontaktpads aufweisen, wodurch ein passendes Gegenstück Kontaktelemente mit Federelementen aufweisen mag, welche wiederum eine sichere elektrisch leitfähige Konnektierung sicherstellen.
  • Durch die Federspannung der Kontaktelemente, welche z.B. für einen niedrigen Übergangswiderstand benötigt werden und auch aufgrund rauher Oberflächen einer solchen Leiterplatte mit Kontaktpads mag eine signifikante Reibkraft auftreten, welche von einem Monteur für eine kurze Strecke, für das Anstecken, überwunden werden muss.
  • Beispielsweise weisen herkömmliche Steckverbindungen bei Leiterplatten mit Kontaktpads 60 bis 80 Kontakte auf, wobei jeder Kontakt über ein Federelement mit einer Kraft von zum Beispiel 1 bis 1,5 N beaufschlagt wird, so dass für den gesamten Stecker bzw. für den Ansteckvorgang eine entsprechend hohe Kraft vom Monteur aufgebracht werden muss.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung mag in der Bereitstellung einer Steckverbindung gesehen werden, welche einen für einen Monteur einfacheren Ansteckvorgang bereitstellt. Insbesondere mag die erfindungsgemäße Steckverbindung weniger Kraft für einen Ansteckvorgang benötigen.
  • Im Lichte dieses Aspekts wird ein Steckersystem für ein Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Automobil, aufweisend ein erfindungsgemäßes Steckersystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Steckersystem ist hierbei mehrteilig aufgebaut, bestehend aus einzelnen miteinander definiert in Verbindung stehenden Gehäuseelementen, welche ebenso definiert relativ zueinander bewegt werden mögen, um für einen Monteur einen Steckvorgang mit einem reduzierten Kraftbedarf bereitzustellen.
  • Das erfindungsgemäße Steckersystem ist dabei derart ausgebildet, dass eine Weguntersetzung bzw. eine Kraftübersetzung zwischen den einzelnen Gehäuseelementen, bezogen auf ein Ansteckelement, beispielsweise eine aus einer Elektronikkomponente herausragende Leiterplatte, mit Kontaktpads erfolgt. Ein erstes und zweites Gehäuseelement eines erfindungsgemäßen Steckersystems stehen hierbei über ein Hebelelement miteinander in Verbindung und stellen eine Kraftübersetzung bzw. Weguntersetzung derart bereit, so dass aus einer großen Kraft für eine kurze Strecke eine reduzierte Kraft über eine vergrößerte Strecke resultiert. Hierdurch wird ein Ansteckvorgang, welcher möglicherweise wiederholt je Fahrzeug ausgeführt werden mag, auf Dauer angenehmer.
  • Das erfindungsgemäße Steckersystem ist hierbei aufgebaut aus einem ersten Gehäuseelement, welche im Wesentlichen die elektrisch leitfähige Verbindung mit dem komplementären Gegenstück der Elektronikkomponente bereitstellt und im Weiteren an das Bussystem des Fahrzeugs angeschlossen ist sowie einem zweites Gehäuseelement, welches vom Monteur bewegt wird und welches im Weiteren derart kraftuntersetzt bzw. wegübersetzt in Relation zum ersten Gehäuseelement eingerichtet ist, den eigentlichen Ansteckvorgang des ersten Gehäuseelementes vorzunehmen.
  • So stehen erstes Gehäuseelement und zweites Gehäuseelement unter Verwendung eines Hebelelementes, beispielsweise eines Zahnradelementes, derart in Verbindung, dass durch eine übersetzte Drehbewegung des zweiten Gehäuseelementes das erste Gehäuseelement auf die Leiterplatte mit Kontaktpads geschoben wird und hierbei ein erster Anteil der Kontaktkraft aufgebracht wird. Hierbei mag die Elektronikkomponente am Gehäuse ein clipbares oder einhakbares Gelenk bereitstellen und das zweite Gehäuseelement ein lösbares Rastelement am dem Gelenk der Elektronikkomponente gegenüberliegendem Gehäuse. Ein lösbarer Rasthaken bzw. Rastelement mag bei allen beschriebenen Ausführungsformen realisiert sein.
  • Das erste Gehäuseelement, welches im Verlauf des Aufsteckvorganges auf die Leiterplatte mit Kontaktpads aufgeschoben wird, weist somit regelmäßig an einer Innenwandung zu den einzelnen Kontaktpads der aus der Elektronikkomponente herausragenden Leiterplatte komplementäre Kontaktelemente mit Federelementen auf, welche eine sichere elektrisch leitfähige Kontaktierung bereitstellen.
  • Das erste Gehäuseelement mag einzelne Gehäusehälften aufweisen, welche während eines Aufsteckvorganges noch nicht in der endgültigen Steckposition bzw. einer Position relativ zueinander angeordnet, sondern beispielsweise in einer leicht nach außen geneigten Position gegenüber der Steckposition bzw. Endposition angeordnet sind. Durch die leicht geöffnete Position der beiden Gehäusehälften zueinander mag sich auch eine Reduktion der Aufsteckkraft ergeben. Somit mag nach dem ersten Aufstecken des Steckelementes auf die Leiterplatte des Steuergerätes oder der Elektronikkomponente die einzelnen Gehäusehälften gegeneinander in Richtung der mittig angeordneten Leiterplatte gepresst werden, wodurch sich letztendlich die resultierende Kontaktkraft der montierten Steckverbindung ergibt.
  • Ein entsprechendes Zusammendrücken der beiden Gehäusehälften des ersten Gehäuseelementes mag gleichfalls durch das zweite Gehäuseelement bereitgestellt werden. Beispielsweise mögen die Außenseiten des ersten Gehäuseelementes leicht angeschrägt sein und gleichzeitig die Innenwandungen des zweiten Gehäuseelementes derart angeschrägt ausgebildet sein, so dass in einem Aufsteckvorgang, in welchem im angesteckten Zustand das erste Gehäuseelement im Wesentlichen vollumfänglich im zweiten Gehäuseelement aufgenommen wird bzw. zur Ruhe kommt, im Schließvorgang bzw. während des Schließvorganges die einzelnen Gehäusehälften zueinander und somit in Richtung eines mittig angeordneten Leiterplattenelementes verpresst werden. So wirken eine Schräge auf der Innenseite des zweiten Gehäuseelementes und eine hierzu passende Schräge auf der Außenseite des ersten Gehäuseelementes derart zusammen, so dass das erste Gehäuseelement bzw. die beiden Gehäusehälften im (an)geschlossenen Zustand zusammengedrückt und so ein zweiter Kontaktkraftanteil aufgebracht wird.
  • Ein erfindungsgemäßes Steckersystem mag somit aus drei Elementen bestehen. Einem Halteelement mit Rasthaken zum Einhaken am Steuergerät für einen in Ort und Bewegung definierten Steckvorgang, ein zweites Gehäuseelement als ein Hebel, welches sich im Gelenk des Halteelementes befindet, sowie im Inneren des zweites Gehäuseelementes ein erstes Gehäuseelement bzw. ein innere Stecker, der auf die Leiterplatte bzw. das zweite Kontaktelement aufgesteckt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • Es zeigen
    • Fig. 1a-c-c ein exemplarisches Ausführungsbeispiel des Steckersystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • Fig. 2a-c ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines ersten Gehäuseelementes gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • Fig. 3a-c ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines zweiten Gehäuseelementes gemäß der vorliegenden Erfindung;
    • Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Schließvorganges eines Steckersystems gemäß der vorliegenden Erfindung; und
    • Fig. 5a,b ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Halteelementes gemäß der vorliegenden Erfindung.
    Ausführungsformen der Erfindung
  • Weiter Bezug nehmend auf Fig. 1a-c wird ein exemplarisches Ausführungsbeispiel des Steckersystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • In Fig. 1a-c dargestellt ist ein erfindungsgemäßes Steckersystem 2 bestehend aus einem ersten Gehäuseelement 4 sowie einem zweiten Gehäuseelement 6. Erstes Gehäuseelement 4 und zweites Gehäuseelement 6 sind über ein Hebelsystem bestehend aus erstem Hebelelement 18a, angeordnet am ersten Gehäuseelement 4, sowie zweitem Hebelelement 18b, angeordnet am zweiten Gehäuseelement 6, verbunden.
  • Das erste Gehäuseelement 4 weist hierbei eine erste Innenwandung 20a, eine erste Außenwandung 22a sowie ein erstes Innenvolumen 24a auf. Das zweite Gehäuseelement 6 weist dementsprechend eine zweite Innenwandung 20b, eine zweite Außenwandung 22b sowie ein zweites Innenvolumen 24b auf. Ein Teilbereich des zweiten Außenvolumens 22b mag als spezielle Oberfläche 26 ausgebildet sein, welche beispielsweise Riffelungen aufweist, um eine bessere Bedienbarkeit bzw. eine Schutz vor Abrutschen bei der Montage bereitzustellen. Das Gehäuse einer elektrischen Komponente bzw. eines Steuergerätes 34 ist in Fig. 1a-c dargestellt, aufweisend ein zweites Kontaktelement 14b, exemplarisch ausgebildet als eine aus Gehäuse 34 herausragende Leiterplatte mit Kontaktpads. Ein Halteelement 12, welches außenseitig am zweiten Gehäuseelement 6 drehbar angebracht ist, ermöglicht eine Befestigung des Steckersystems 2 im Bereich des zweiten Kontaktelementes 14b.
  • Das erste Gehäuseelement 4 weist in seinem Innenvolumen 24a, beispielsweise angeordnet an der Innenwandung 20a, erste Kontaktelemente 14a auf (vgl. Fig. 2c). Die ersten Kontaktelemente 14a sind derart eingerichtet, mit den einzelnen Leiterelementen des zweiten Kontaktelementes 14b elektrisch leitfähig kontaktierbar zu sein. Die einzelnen ersten Kontaktelemente 14a sind, nur schematisch dargestellt, mit einer Kabelverbindung 8 beispielsweise an das Bussystem eines Fahrzeugs angeschlossen.
  • Das erfindungsgemäße Steckersystem 2 stellt sich in seiner Funktion derart dar, dass das Steuergerätegehäuse 34 an einer Stelle im Fahrzeug verbaut ist und eine Verbindung von Kabel 8 unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Steckersystems mit dem Steuergerät 34 hergestellt werden soll. Halteelement 12 ist hierbei nicht zwingend notwendig, gleichfalls mag das erste Gehäuseelement 4 direkt auf die zweiten Kontaktelemente 14b aufgesetzt werden und über ein Verschwenken des zweiten Gehäuseelementes relativ zum ersten Gehäuseelement 4 verbunden werden.
  • Im Weiteren erfolgt die Beschreibung jedoch mit Verwendung des Halteelements 12.
  • Halteelement 12, welches mit Rastelementen 38 am Gehäuse 34 anbringbar ist, stellt somit eine feste Relation von Steuergerätegehäuse 34 und Steckersystem 2 her. Halteelement 12 ist hierbei drehbar mit dem zweiten Gehäuseelement 6 verbunden, indem Gelenkelement 36 bzw. Öffnung mit Achselement 44 in Eingriff gebracht wird. Das erste Gehäuseelement 4 derart eingerichtet ist, im Wesentlichen vollständig im zweiten Innenvolumen 24b des zweiten Gehäuseelementes 6 aufnehmbar zu sein.
  • Um nun die Montagekraft des ersten Gehäuseelementes 4 auf dem zweiten Kontaktelement 14b zu reduzieren, wird eine große Bewegung 28b über das Hebelsystem 18a,b in eine kleine Bewegung 28a untersetzt und hierbei gleichzeitig die auf das zweite Gehäuseelement 6 einwirkende Kraft auf das erste Gehäuseelement 4 übersetzt. Während ein Monteur das zweite Gehäuseelement 6 gemäß großer Bewegung 28b verschwenkt, führt das erste Gehäuseelement 4 aufgrund des Hebelsystems 18a,b zwischen erstem Gehäuseelement 4 und zweitem Gehäuseelement 6 eine kleine Bewegung 28a aus und wird hierdurch auf das zweite Kontaktelement 14b aufgesteckt.
  • Um das Hebelsystem 18a,b, ausgebildet als ein Zahnradsystem in Fig. 1a-c, realisieren zu können, ist am ersten Gehäuseelement 4 im Bereich des ersten Hebelelementes 18a ein Achselement 40 angeordnet, welches in komplementäre Nutelemente 42 am zweiten Gehäuseelement 6 im Bereich des zweiten Hebelelementes 18b eingreift. Achselement 40 und Nutelementes 42 stellen hierbei die Rotationsachse von ersten Gehäuseelement 4 und zweitem Gehäuseelement 6 zueinander dar. Die Übersetzung bzw. Untersetzung ergibt sich durch die beiden Zahnradelemente 18a,b.
  • Für eine bevorzugte Bewegung des Steckersystems 2 weisen Gelenkelement 36, Achselement 40, Nutelemente 42 und Achselement 44 im Wesentlichen eine gemeinsame Achse auf und sind um diese drehbar bewegbar.
  • Das erste Gehäuseelement 4 besteht aus erster und zweiter Gehäusehälfte 5a,b, welche über ein Federelement 10 miteinander verbunden und gegeneinander verschwenkbar ausgebildet sind (vgl. Figs. 2a-c). Federelement 10, in Fig. 1a-c exemplarisch als Feder dargestellt, muss jedoch nicht zwingend als separates Element ausgeführt sein. Bereits eine spezielle Ausgestaltung des ersten Gehäuseelementes mag eine entsprechende Federfunktion bereitstellen.
  • Fig. 1a zeigt das Steckersystem 2 in am Gehäuse der Elektronikkomponente 34 angebrachten geöffneten Zustand, Fig. 1b zeigt eine seitliches Draufsicht während Fig. 1c eine geschlossene Ansicht bietet.
  • Zum Einsatz des Steckersystems 4 muss dieses nicht zwingend notwendig dicht gemäß IPX4 oder besser sein.
  • Weiter Bezug nehmend auf Fig. 2a-c wird ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines ersten Gehäuseelementes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Erstes Gehäuseelement 4 besteht, vergleichbar mit einer Muschel, aus zwei einzelnen Gehäusehälften 5a,b, welche über ein Gelenk 11 verbunden sind und durch ein Federelement 10, beispielsweise eine eingespritzte oder geklemmte Feder, im ungesteckten Zustand leicht geöffnet werden. Im ersten Innenvolumen 24a angeordnet sind erste Kontaktelemente 14a angebunden an Kabel 8, in Fig. 2a,b nicht näher dargestellt ist. Ein Kabelabgang, beispielsweise eine Öffnung im Gehäuse, ist im ersten Gehäuseelement 4 auf der Seite realisiert, welche dem Hebelelement 18a gegenüberliegt.
  • Je nach Elastizität des Materials und Spiel der Gehäusehälften 5a,b mögen beide Gehäusehälften 5a,b mit je einem großen Innenzahnrad als Hebelelement 18a ausgestattet sein, welches die Bewegung des zweiten Gehäuseelementes 6 übersetzt überträgt. Die erste Außenwandung 22a ist in Fig. 2b leicht nach außen schräg 30a dargestellt. Eine ebensolche Schräge 30b der zweiten Innenwandung 20b vermag beim Schließzugang ein Zusammendrücken der beiden Gehäusehälften 5a,b erzielen, so dass gleichfalls die ersten Kontaktelemente 14a nach innen verschwenkt und auf die zweiten Kontaktelemente 14b gepresst werden. Hierbei verringert sich Innenvolumen 24a, wodurch sich im Endstadium des Montagevorganges eine benötigte Kontaktkraft zwischen erstem und zweitem 14a, b Kontaktelement bereitstellen lässt.
  • Insbesondere bei geringem Spiel und harten Materialien des ersten Gehäuseelementes 4 mag Hebelelement 18a nur an einer der Gehäusehälften 5a,b angeordnet sein und die Kraft auf die andere Hälfte übertragen. Gelenk 11 mag in diesem Fall dementsprechend stabil und verkippsicher ausgeführt werden. Auch mag eine Gehäusehälfte nur mittels des Gelenks 11 mit der anderen Gehäusehälfte verbunden sein, um ein bevorzugtes verklappen der beiden Gehäusehälften relativ zueinander bereitzustellen. In Fig. 2b ist dies mit einem vertikalen Strich auf der Seite des ersten Gehäuseelementes 4 dargestellt.
  • Federelement 10 mag ersetzt werden durch eine Ausgestaltung der beiden Gehäusehälften 5a,b als ein einzelnes Bauteil mit leichter Öffnung, wobei beispielsweise Gelenk 11 in diesem Fall als ein federndes Filmgelenk oder dergleichen ausgeführt sein mag. Im Falle, dass das erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement zu einem Bauteil zusammengefasst werden, mag auf Hebelelement 18 verzichtet werden. In diesem Fall mag das erfindungsgemäße Steckersystem einseitig am Gehäuse der Elektronikkomponente 34 einhakbar sein und durch Drehung des gesamten Steckersystems auf die Leiterplatte geschoben werden, um dann z.B. auf der der dem Hakenelement gegenüber liegenden, zweiten Seite zu verrasten.
  • Weiter Bezug nehmend auf Fig. 3a-c wird ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines zweiten Gehäuseelementes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Zweites Gehäuseelement 6 weist Hebelelement 18b auf, beispielsweise ein kleines Außenzahnrad, welches eingerichtet ist, mit Hebelelement 18a ein Hebelsystem für eine Bewegungsüber- bzw. -untersetzung auszubilden. Die Oberfläche 26 des zweiten Gehäuseelementes mag geriffelt ausgeführt sein, welche ein Öffnen bzw. Schließen des Steckersystems erleichtern mag. Weiterhin mag die Oberfläche mit einem Text, eine Montageanleitung oder einem Warnhinweis versehen sein, welcher beispielsweise eingespritzt werden mag, wie zum Beispiel "Push lever to dose. Pull lever to open".
  • Hebelelement 18b wirkt derart mit Hebelelement 18a zusammen, um eine untersetzte Bewegung des ersten Gehäuseelementes bei Bewegung des zweiten Gehäuseelementes hervorzurufen. Diese Über- bzw. Untersetzung mag abhängig vom ausgerichteten Winkel des Hebels und des Aufsetzwinkels des ersten Gehäuseelementes auf Gehäuse 34 beispielsweise zwischen 1:4 bis 1:8 sein.
  • Die zweite Innenwandung 20b weist Schrägen 30b auf, welche derart mit den Schrägen 30a der Außenwandung 22a des ersten Gehäuseelementes 4 zusammenwirken, so dass beim Schließvorgang die beiden Gehäusehälften 5a,b des ersten Gehäuseelementes 4 gegeneinander zusammengedrückt werden, so dass die Kontaktkraft auf zwischen Kontaktelementen 14a und 14b aufgebracht wird.
  • Für den Kabelabgang des ersten Gehäuseelementes mag an der vom Hebelelement 18b abgewandten Seite des zweiten Gehäuseelementes 6 ein Ausschnitt vorhanden sein, um Kabel 8 durchzuführen. Die beiden Durchführungen des ersten Gehäuseelementes 4 und des zweiten 6 Gehäuseelementes mögen hierbei mit einem Dichtelement ausgestattet sein, so dass im geschlossenen Zustand das Innenvolumen des Steckersystems gegenüber der Außenseite luft- bzw. flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist.
  • Am Ende des Schließvorgangs mag über eine Rastverbindung ein "Ktick"-Geräusch erzeugt werden, welches ein akustisches Signal bereitstellt, beispielsweise an einen Monteur, dass das Steckersystem korrekt gesteckt und geschlossen bzw. verriegelt wurde. Falls erstes Gehäuseelementes 4 und zweites Gehäuseelement 6 zu einem Bauteil zusammengefasst werden, mag auf Hebelelement 18b verzichtet werden.
  • Im zweiten Gehäuseelement 6 befinden sich Nutelemente 42 für Achselement 40 des ersten Gehäuseelementes 4. Ggf. muss das zweite Gehäuseelement 6 in der Herstellung mehrteilig ausgeführt werden und erst bei Montage auf dem ersten Gehäuseelement 4 zusammengesetzt werden. Dies mag jedoch vom verwendeten Werkstoff und Fertigungsverfahren abhängig sein.
  • An der zweiten Außenwandung 22b des zweiten Gehäuseelementes 6 angebracht ist Achselement 44, welches eingerichtet ist mit dem Gelenkelement 36 des Halteelementes 12 derart zusammenzuwirken, so dass das zweite Gehäuseelement 6 und das Halteelement 12 relativ zueinander verdreht bzw. um Achselement 44/Gelenkelement 36 drehbar zu sein.
  • Weiter Bezug nehmend auf Fig. 4 wird eine schematische Darstellung eines Schließvorganges eines Steckersystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Fig. 4 zeigt das Prinzip des Schließvorganges ohne Darstellung eines optionalen Halteelementes 12 sowie ohne Darstellung der Schwenkbewegung aufgrund der Abbildungsperspektive. Jedoch legt Gehäuseelement 4 einen kürzeren Weg 28a gegenüber zweitem Gehäuseelement 6 mit einer großen Bewegung 28b zurück. Zunächst wird das erste Gehäuseelement 4 in einen geöffneten Zustand seines Innenvolumens 24a über das zweite Kontaktelement 14b geführt und nachfolgend unter Verwendung des zweiten Gehäuseelementes 6 mit den ersten Kontaktelementen 14a, exemplarisch angeordnet an Innenwandung 20a, gegen zweites Kontaktelement 14b gepresst. Die beiden Schrägen 30a,b von erster Außenwandung 22a und zweiter Innenwandung 20b schließen ineinander und ermöglichen ein Aufpressen von erstem Kontaktelement 14a auf zweitem Kontaktelement 14b. Aufgrund der Drehbewegung erfolgt ein Aufpressen der Schrägen 30a,b nahe dem Drehpunkt am Hebelsystem 18a,b bereits am Anfang der Bewegung, an der Seite des Kabelabgangs erst am Ende der Drehbewegung.
  • Weiter Bezug nehmend auf Fig. 5a,b ein exemplarisches Ausführungsbeispiel eines Halteelementes gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
  • Im Falle, dass Halteelement 12 am Steckersystem angebracht ist, wird bei einem Steckvorgang dieses zuerst beispielsweise über Rastelemente 38 am Gehäuse 34 eines Steuergerätes befestigt. Unter Verwendung von Gelenkelement 36 mag Halteelement 12 außenseitig mittels Achselement 44 am zweiten Gehäuseelement 6 befestigbar sein. Anstatt Rastelementen 38 mag gleichfalls eine Führung auf dem Gehäuse 34 des Steuergerätes für Halteelement 12 vorgesehen sein. Für eine einfache Montage eines erfindungsgemäßen Steckersystems und eines Kabelbaumes mag an der von Gelenk 36 entgegengesetzten Seite des Halteelementes 12 ein Ausschnitt für Kabelabgang 8 vorgehalten werden. Rastelemente 38 mögen in diesem Fall gegebenenfalls verstärkt ausgeführt sein.
  • Im Gelenkelement 36 aufgenommen ist Achselement 44. Hierdurch wird eine Drehung von zweitem Gehäuseelement 6 um Halteelement 12 ermöglicht.

Claims (10)

  1. Steckersystem (2), aufweisend
    ein erstes Gehäuseelement (4);
    wobei das erste Gehäuseelement (4) eine erste Außenwandung (22a) und eine erste Innenwandung (20a) mit einem ersten Innenvolumen (24a) sowie ein erstes Hebelelement (18a) aufweist;
    wobei im ersten Innenvolumen (24a) zumindest ein erstes Kontaktelement (14a) angeordnet ist;
    wobei das erste Gehäuseelement (4) eine erste Aussparung (16a) aufweist; wobei unter Verwendung der ersten Aussparung (16a) ein zweites Kontaktelement (14b) in das Innenvolumen des ersten Gehäuseelementes (4) einbringbar ist, so dass das erste Kontaktelement (14a) und das zweite Kontaktelement (14b) in elektrisch leitfähigem Kontakt bringbar sind; und
    ein zweites Gehäuseelement (6);
    wobei das zweite Gehäuseelement (6) eine zweite Außenwandung (22b) und eine zweite Innenwandung (20b) mit einem zweiten Innenvolumen (24b) sowie ein zweites Hebelelement (18b) aufweist;
    wobei das zweite Gehäuseelement (6) eine zweite Aussparung (16b) aufweist; wobei unter Verwendung der zweiten Aussparung (16b) das erste Gehäuseelement (4) in das zweite Innenvolumen (24b) einbringbar ist,
    wobei das erste Gehäuseelement (4) eine erste Gehäusehälfte (5a) und eine zweite Gehäusehälfte (5b) aufweist;
    wobei die erste Gehäusehälfte (5a) und die zweite Gehäusehälfte (5b) relativ zueinander bewegbar ausgebildet sind,
    wobei durch Einbringen des ersten Gehäuseelementes (4) in das zweite Gehäuseelement (6) die erste Gehäusehälfte (5a) und die zweite Gehäusehälfte (5b) derart zueinander bewegbar sind, so dass das erste Innenvolumen (24a) verringerbar ist.
  2. Steckersystem gemäß Anspruch 1,
    wobei die erste Außenwandung (22a) und die zweite Innenwandung (20b) derart ausgebildet und aufeinander abgestimmt sind, so dass bei Einbringen des ersten Gehäuseelementes (4) in das zweite Gehäuseelement (6) die erste Gehäusehälfte (5a) und die zweite Gehäusehälfte (5b) derart zueinander bewegbar sind, so dass das erste Innenvolumen (24a) verringerbar ist.
  3. Steckersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das erste Hebelelement (18a) und das zweite Hebelelement (18b) derart zusammenwirken, dass bei einer Relativbewegung von einem Element von erstem Gehäuseelement und zweitem Gehäuseelement zueinander, das jeweils andere Element in einem definierten Übersetzungsverhältnis mitbewegt wird.
  4. Steckersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei zumindest eines des ersten Hebelelementes (18a) und des zweiten Hebelelementes (18b) als ein Übersetzungshebelelement, insbesondere ein Zahnradelement ausgebildet ist.
  5. Steckersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend ein Halteelement (12);
    wobei das Halteelement (12) eingerichtet ist, das Steckersystem (2) an einem weiteren Gehäuse (34), insbesondere einer Elektronikkomponenten für ein Fahrzeug im Bereich eines zweiten Kontaktelementes (14b) anzubringen so dass in geschlossenem Zustand des Steckersystems das erste Kontaktelement (14a) und das zweiten Kontaktelementes (14b) in elektrisch leitfähigem Kontakt stehen.
  6. Steckersystem gemäß Anspruch 5,
    wobei das Halteelement (12) ein Gelenkelement (36) aufweist;
    wobei das zweite Gehäuseelement (6) ein an der Außenwandung (22b) angeordnetes Achselement (44) aufweist; und
    wobei das das Gelenkelement (36) und das Achselement (44) derart in Eingriff bringbar sind, so dass das Halteelement (12) relativ zum zweiten Gehäuseelement (6) um das Gelenkelement (36) bzw. das Achselement (44) drehbar ist.
  7. Steckersystem gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, weiterhin aufweisend
    eine Elektronikkomponente für ein Fahrzeug, aufweisend ein Gehäuse (34); und
    ein zweites Kontaktelement (14b), angebracht am Gehäuse (34);
    wobei das Halteelement (12) am Gehäuse (34) im Bereich des zweiten Kontaktelementes (14b) definiert anbringbar ist, so dass bei einer Relativbewegung des zweiten Gehäuseelementes (6) zum Halteelement (12) bzw. zum Gehäuse (34) das erste Gehäuseelement (4) eine untersetzte definierte Relativbewegung zum Halteelement (12) bzw. zum Gehäuse (34) ausführt, so dass das erste Gehäuseelement (4) in das zweite Innenvolumen (24b) einbringbar ist;
    wobei in dem Zustand, welcher einen geschlossenen Zustand darstellt, in dem das erste Gehäuseelement (4) in das zweite Innenvolumen (24b) eingebracht ist, eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen erstem Kontaktelement (14a) und zweiten Kontaktelement (14b) hergestellt ist.
  8. Steckersystem gemäß Anspruch 7,
    wobei die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen erstem Kontaktelement (14a) und zweiten Kontaktelement (14b) hergestellt wird durch ein Verringern des ersten Innenvolumens (24a) im geschlossenen Zustand, insbesondere durch seitengleiches Aufpressen einer Mehrzahl von symmetrisch angeordneten ersten Kontaktelementen (14a) auf ein zwischen der Mehrzahl von symmetrisch angeordneten ersten Kontaktelementen (14a) angeordnetes zweites Kontaktelement (14b).
  9. Steckersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei das zweite Kontaktelement (14b) als eine Leiterplatte mit Kontaktpads , ein Direktsteckelement oder eine Leiterplatte mit Direktsteckung ausgebildet ist.
  10. Fahrzeug aufweisend ein Steckersystem (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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