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Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil zum elektrischen Anschluss an ein Gegensteckverbinderteil nach Anspruch 1 und eine Steckverbindung mit einem solchen Steckverbinderteil.
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Bei Steckverbindungen mit einem Steckverbinderteil und einem dazu passenden Gegensteckverbinderteil besteht häufig die Schwierigkeit, dass sich erst nach dem Anschluss von Kabeln und ggf. einer Inbetriebnahme einer damit verbundenen elektrischen Einrichtung zeigt, dass es notwendig ist, einen Schirm eines an das Steckverbinderteil angeschlossenen Kabels über die Steckverbindung an die Seite des Gegensteckverbinderteils anzuschließen. Beispielsweise zeigt sich im Rahmen einer Freigabeprüfung, dass zu große Störstrahlungen vorliegen oder dergleichen. Oftmals besteht dann in der Praxis jedoch das Problem, dass die bereits montierte, und häufig verlötete, Steckverbindung ausgetauscht werden muss, was einen überproportional erhöhten Arbeitsaufwand mit sich bringen kann.
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In der
DE 10 2019 100 219 A1 ist eine Steckverbindung beschrieben, bei der ein Steckgehäuse an einer Grundplatte angeordnet ist, die als Schirmung des Steckverbinders dient. Bei dieser Steckverbindung erhält die Schirmung zwar einen Doppelnutzen, in der Folge ist die bekannte Steckverbindung aber nur mit der Schirmung montierbar, nicht ohne. Daraus folgt in vielen Anwendungen ein unverhältnismäßig hoher Montageaufwand.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Steckverbinderteil anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach wird ein Steckverbinderteil zum elektrischen Anschluss an ein Gegensteckverbinderteil bereitgestellt, welches ein Gehäuse, einen Schirmanschluss und eine Schirmauflage umfasst. Das Gehäuse umfasst mehrere Steckabschnitte, an (insbesondere in) denen jeweils ein Kontakt zur elektrischen Kontaktierung eines Kontakts eines jeweiligen Gegensteckabschnitts des Gegensteckverbinderteils angeordnet ist. Der Schirmanschluss ist mit dem Kontakt von einem der Steckabschnitte elektrisch verbunden. Die Schirmauflage weist einen Anlageabschnitt für einen Schirm eines anzubindenden Kabels auf, wobei die Schirmauflage über ein Verbindungselement an den Schirmanschluss elektrisch anschließbar und im montierten Zustand angeschlossen ist.
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Dies basiert auf dem Gedanken, das Potential des Schirms nicht gesondert, sondern über einen der Steckabschnitte des Steckverbinderteils an das Gegensteckverbinderteil zu leiten.
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Damit kann erreicht werden, dass die Überleitung des Schirmpotentials stets möglich ist, und zwar auch nachträglich. Hierfür wird vor oder auch erst nach dem Anschließen des Steckverbinderteils die Schirmauflage montiert und angeschlossen. Diese verbindet dann den Schirm des Kabels mit dem entsprechenden Kontakt. Dabei ist es ferner möglich, die Schirmauflage nicht oder erst zu einem späteren Zeitpunkt zu montieren und anzuschließen, ohne dass dafür das Steckverbinderteil oder das Gegensteckverbinderteil ausgewechselt werden müssen. Somit wird durch das Steckverbinderteil eine besonders vielfältig und bedarfsgerecht einsetzbare und damit verbesserte Steckverbindung ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schirmanschluss im Inneren des Gehäuses angeordnet ist. Hierdurch ist er geschützt, und zwar insbesondere für den Fall, dass die Schirmauflage nicht angeschlossen wird.
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Das Gehäuse kann eine Öffnung (z.B. ein Loch) aufweisen, durch die das Verbindungselement hindurch steckbar und im montierten Zustand gesteckt und an den Schirmanschluss elektrisch anschließbar und im montierten Zustand angeschlossen ist. Hierdurch wird ein geschützter und zugleich einfacher Aufbau ermöglicht.
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Optional ist die Schirmauflage mittels dem Verbindungselement am Gehäuse befestigbar und im montierten Zustand befestigt. Damit erhält das Verbindungselement eine Doppelfunktion und stellt sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch eine mechanische Halterung her. Das Verbindungselement ist zur Trennung der Schirmauflage vom Gehäuse lösbar. Das Verbindungselement kann z.B. direkt am Schirmanschluss befestigbar oder befestigt sein. Der Schirmanschluss ist z.B. unabhängig von der Schirmauflage im Gehäuse befestigt.
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Das Verbindungselement kann in Form einer Schraube ausgebildet sein, die z.B. mit dem Schirmanschluss verschraubbar und im montierten Zustand verschraubt ist. Das ermöglicht eine besonders sichere Verbindung.
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Das Gehäuse kann mehrere Anschlüsse zum Anschluss jeweils eines Leiters des anzubindenden Kabels umfassen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Steckverbinderteil mindestens oder genau einen Steckabschnitt mehr umfasst als Anschlüsse. Somit kann bei einer Gesamtanzahl von n Anschlüssen des Steckverbinderteils für elektrisch voneinander getrennte Leiter des Kabels das Steckverbinderteil eine Gesamtanzahl von n + 1 Steckabschnitten mit elektrisch voneinander getrennten Kontakten umfassen.
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Die Schirmauflage kann, im montierten Zustand und mit Bezug auf die Einsteckrichtung, in der das Steckverbinderteil an das Gegensteckverbinderteil steckbar (gesteckt) ist, beabstandet zu den Steckabschnitten angeordnet sein. Das erleichtert es, dass die Schirmauflage selbst im auf das Gegensteckverbinderteil gesteckten Zustand an das Gehäuse des Steckverbinderteils montiert oder davon abgenommen werden kann. Beispielsweise überlappt die Schirmauflage nicht mit dem Gegensteckverbinderteil, wenn das Steckverbinderteil daran gesteckt ist. Allgemein, und insbesondere bei dieser Anordnung, kann vorgesehen sein, dass die Schirmauflage das Gegensteckverbinderteil nicht berührt, wenn das Steckverbinderteil daran gesteckt ist.
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In einer Ausgestaltung ist die Schirmauflage im montierten Zustand mit Bezug auf die Einsteckrichtung hinter den Steckabschnitten angeordnet. Es kann somit im hinteren Bereich des Steckverbinderteils angeordnet sein, sodass die Schirmauflage auch im auf das Gegensteckverbinderteil gesteckten Zustand an das Gehäuse des Steckverbinderteils montiert oder davon abgenommen werden kann.
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Optional sind einige oder alle der Steckabschnitte in einer Reihe angeordnet, insbesondere mindestens zwei oder mindestens drei Steckabschnitte, die den Steckabschnitt einschließen, der den mit dem Schirmanschluss elektrisch verbundenen Kontakt umfasst. Optional sind die Steckabschnitte und/oder deren Kontakte untereinander gleich oder im Wesentlichen gleich ausgebildet.
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Ein Anlageabschnitt der Schirmauflage kann sich zumindest über einen Teil, insbesondere über den überwiegenden Teil einer Breite des Gehäuses erstrecken. Die Breite erstreckt sich z.B. senkrecht zur Einsteckrichtung. So kann eine effektive Schirmung des Gehäuses erzielt werden. Die Schirmauflage ist z.B. flächig ausgebildet.
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Optional weist die Schirmauflage eine Lasche auf. Die Lasche kann mit einem Vorsprung des Gehäuses in Eingriff bringbar sein und im montierten Zustand stehen. Hierdurch kann eineungewollte Drehung der Schirmauflage relativ zum Gehäuse verhindert werden.
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Der mit dem Schirmanschluss elektrisch verbundene Kontakt ist z.B. in Form einer Kontaktgabel ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass in die Kontaktgabel ein Kontakt eines Gegensteckabschnitts des Gegensteckverbinderteils elektrisch kontaktierend einsteckbar ist. Der Kontakt des Gegensteckverbinderteils ist z.B. ein Kontaktstift oder Kontaktmesser.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Steckverbindung bereitgestellt, umfassend ein Steckverbinderteil nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung und ein daran elektrisch anschließbares (oder angeschlossenes) Gegensteckverbinderteil. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gegensteckverbinderteil einen z.B. als Schirmkontakt dienenden Kontakt aufweist, der im an das Steckverbinderteil angeschlossenen Zustand elektrisch mit dem Schirmanschluss des Steckverbinderteils verbunden ist.
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Der als Schirmkontakt dienende Kontakt ist z.B. über einen Pin an eine Platine angeschlossen. Damit ist es möglich, dass das Potential des Schirms in besonders einfacher Weise an die Platine geleitet wird.
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Die Schirmauflage kann insbesondere am Steckverbinderteil montierbar sein, wenn das Steckverbinderteil (bereits) an das Gegensteckverbinderteil angeschlossen ist.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindung mit einem Steckverbinderteil, das an ein passendes Gegensteckverbinderteil angeschlossen ist, samt einem an das Steckverbinderteil angeschlossen Kabel und einer Platine, auf der das Gegensteckverbinderteil montiert ist;
- 2 und 3 perspektivische Ansichten des Steckverbinderteils;
- 4 bis 6 Draufsichten der Steckverbindung;
- 7 und 8 Schnittansichten der Steckverbindung, teilweise aufgeschnitten gemäß der in 6 eingezeichneten Schnittebene A-A;
- 9 eine Ansicht eines Gehäuses des Steckverbinderteils;
- 10 eine Ansicht des Gegensteckverbinderteils samt Platine;
- 11 eine Ansicht eines Strompfades von einer Schirmauflage des Steckverbinderteils bis zu einer am Gegensteckverbinderteil montierten Platine; und
- 12 und 13 Ansichten der Schirmauflage.
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1 zeigt eine Steckverbindung aus einem steckverbinderteil 1 und einem dazu passenden Gegensteckverbinderteil 2. An das Steckverbinderteil 1 ist ein Kabel 3 angeschlossen. Das Gegensteckverbinderteil 2 ist auf einer Platine 4 montiert. Beispielsweise ist das Gegensteckverbinderteil 2 an einer Öffnung in einer Gehäusewand angeordnet.
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Die Platine 4 weist Kontaktstellen 40 auf (siehe z.B. 11), vorliegend an jeweils einer Öffnung, an die Pins 22 des Gegensteckverbinderteils 2 angeschlossen sind, und zwar im gezeigten Beispiel darin eingesteckt und daran verlötet.
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Das Kabel 3 umfasst mehrere voneinander elektrisch isolierte Leiter 31, welche an jeweils einem von mehreren (hier: vier) Anschlüssen 15 des Steckverbinderteils 1 elektrisch angeschlossen sind. Dabei ist jeweils eine optionale Entriegelung 18 vorgesehen, wobei der jeweilige Leiter 31 durch eine Betätigung der Entriegelung wieder entnommen werden kann. Ferner umfasst das Kabel 3 einen Schirm 30, gelegentlich auch als Schirmung bezeichnet. Der Schirm 30 ist elektrisch leitend. Der Schirm 30 besteht z.B. aus einer Folie oder einem Geflecht. Der Schirm 30 umschließt die Leiter 31.
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Der Schirm 30 ist vorliegend durch einen Isolationsmantel umschlossen. An einem Ende des Kabels 3 ist der Isolationsmantel entfernt, sodass der Schirm 30 freiliegt. Dieser ist hier beispielhaft nach hinten umgeklappt, sodass er außen am Isolationsmantel anliegt. An dieser Stelle (oder im Allgemeinen an irgendeiner Stelle, an welcher der Schirm 30 freiliegt, liegt der Schirm 30 an einem Anlageabschnitt 130 einer Schirmauflage 13 an und kontaktiert diesen elektrisch. Eine Schelle 134 sichert diese Lage und elektrische Kontaktierung.
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Die Schirmauflage 13 ist durch ein flächiges, elektrisch leitfähiges Materialstück ausgebildet. Vorliegend ist die Schirmauflage 13 durch ein Blech ausgeformt. Die Schirmauflage kann auch als Schirmblech bezeichnet werden. Das Blech der Schirmauflage 13 ist ein Stanzbiegeteil.
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2 und 3 zeigen das Steckverbinderteil 1 ohne das Gegensteckverbinderteil 2. Dabei ist insbesondere ersichtlich, dass das Steckverbinderteil 1 ein Gehäuse 10 mit mehreren Steckabschnitten 11 umfasst (hier: fünf), an denen jeweils ein Kontakt 110 zur elektrischen Kontaktierung eines Kontakts 210 eines jeweiligen Gegensteckabschnitts 21 des Gegensteckverbinderteils 2 (siehe z.B. 10) angeordnet ist.
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Ersichtlich umfasst das Steckverbinderteil 1 einen Steckabschnitt 11 mehr als Anschlüsse 15. Das Gegensteckverbinderteil 2 umfasst die gleiche Anzahl an Gegensteckabschnitten 21, wie das Steckverbinderteil 1 steckabschnitte 11. Die Steckabschnitte 11 sind allesamt in einer Reihe, und zwar entlang einer Geraden, angeordnet.
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Das Gehäuse 10 ist mehrteilig aufgebaut, kann alternativ aber auch einteilig ausgeführt sein. Das Gehäuse 10 ist vorliegend aus einem Isolierstoff hergestellt.
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Wie insbesondere anhand von 3 veranschaulicht, liegt ein Schirmabschnitt 132 der Schirmauflage 13 flächig an einer Seite des Gehäuses 10 des Steckverbinderteils 1 an. Dabei erstreckt es sich über annähernd die gesamte Breite des Gehäuses 10 senkrecht zur Einsteckrichtung E, in der das Steckverbinderteil 1 an das Gegensteckverbinderteil 2 steckbar ist. Der Schirmabschnitt 132 ist zur Streckenverlängerung in einem Schirmschuh 133 aus einem Isolierstoff, z.B. einem Kunststoff aufgenommen. Der Schirmabschnitt 132 ist breiter als der Anlageabschnitt 130. Zwischen dem Schirmabschnitt 132 und dem Anlageabschnitt 130 ist eine Stufe ausgebildet. Am Anlageabschnitt 130 sind zwei Seiten umgebogen, sodass das Kabel 3 sicher gehalten und der Schirm 30 großflächig kontaktiert werden kann.
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Die Schirmauflage 13 ist am Gehäuse 10 durch ein Verbindungselement 14 befestigt, bei welchem es sich im gezeigten Beispiel um eine Schraube handelt. Das Verbindungselement 14 stellt ein von der Schirmauflage 13 und vom Schirmanschluss 12 separat ausgebildetes Bauteil dar. Das Verbindungselement 14 steht in Berührung mit dem Schirmabschnitt 132 der Schirmauflage 13. Eine Lasche 131 der Schirmauflage 13 steht im montierten Zustand mit einem Vorsprung 101 am Gehäuse 10 in Eingriff. So kann ein Verdrehen der Schirmauflage 13 relativ zum Gehäuse 10 verhindert werden.
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Wie z.B. in 3 und 4 gezeigt liegt die Schirmauflage 13 außen am Gehäuse 10 an.
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Anhand z.B. der 4 bis 8 ist zu erkennen, dass sich die Schirmauflage 13 ausgehend vom Gehäuse 10 des Steckverbinderteils 1 in einer Richtung weg vom Gegensteckverbinderteil 2 erstreckt. Ferner ist erkennbar, dass die Schirmauflage 13 beabstandet vom Gegensteckverbinderteil 2 ist und dieses nicht überdeckt oder überlappt. In Einsteckrichtung betrachtet ist die Schirmauflage 13 hinter den Steckabschnitten 11 (und dem aufgesteckten Gegensteckverbinderteil 2) angeordnet.
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Insbesondere anhand der 7, 8 und 11 ist ersichtlich, dass der Anlageabschnitt 130 der Schirmauflage 13 über das Verbindungselement 14 an den Kontakt 110 von einem der Steckabschnitte des Steckverbinderteils 1 elektrisch angeschlossen ist, um das elektrische Potential des Schirms 30 vom Kabel 3 über das Steckverbinderteil 1 und das Gegensteckverbinderteil 2 an die Platine 40 zu leiten. Hierzu ist das Verbindungselement 14 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Im Inneren des Gehäuses 10 ist hierfür ein Schirmanschluss 12 angeordnet, der mit diesem Kontakt 110 elektrisch verbunden ist.
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Der Schirmanschluss 12 weist eine Schrauböffnung 120 mit einem Innengewinde auf, in die das Verbindungselement 14 eingeschraubt ist. Der Schirmanschluss 12 weist ferner einen Verbindungsabschnitt auf, der die Schrauböffnung 120 mit dem entsprechenden Kontakt 110 verbindet, vorliegend einstückig damit ausgebildet ist. Der Kontakt 110 und der Schirmanschluss 12 sind vollständig im Gehäuse 10 angeordnet.
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Das Verbindungselement 14 stellt somit sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung her. Der mit dem Schirmanschluss 12 elektrisch verbundene Kontakt 110 ist in der Reihe der Steckabschnitte 11 am mittleren Steckabschnitt angeordnet.
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Dabei erstreckt sich das Verbindungselement 14 durch eine Öffnung 135 im Anlageabschnitt 132, eine (optionale) Öffnung im (optionalen) Schirmschuh 133 (siehe z.B. 12 und 13), eine Öffnung 102 im Gehäuse (siehe 7 bis 9) und in den Schirmanschluss 12. Der Schirmanschluss 12 umfasst hierzu ein Innengewinde, in das eine Schraube eingeschraubt werden kann.
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Bei dem Kontakt 110 handelt es sich vorliegend um eine Kontaktgabel, in die ein stiftförmiger Kontakt 210 eines Gegensteckabschnitts 21 des Gegensteckverbinderteils 2 elektrisch kontaktierend einsteckbar ist, siehe z.B. 10.
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Zum Beispiel anhand der 8 ist ersichtlich, dass die Schirmauflage 13 mit Bezug auf die Einsteckrichtung E hinter und beabstandet zu den Steckabschnitten 11 angeordnet ist.
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Beim Einstecken aneinander stößt das Steckverbinderteil 1 mit einer Anschlagfläche 100 an eine Anschlagfläche des Gegensteckverbinderteils 2.
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10 zeigt das Gegensteckverbinderteil 2 im Detail. Dabei ist insbesondere zu erkennen, dass das Gegensteckverbinderteil 2 ein Gehäuse 20 aufweist, welches die mehreren Gegensteckabschnitte 21 ausbildet. In jedem der Gegensteckabschnitte 21 ist ein Kontakt 210 angeordnet. Die Kontakte 210 sind jeweils untereinander gleich ausgebildet. Ferner sind auch die Kontakte 110 des Steckverbinderteils 1 untereinander gleich ausgebildet.
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Insbesondere die 2, 7 und 8 zeigen ferner einen Verriegelungsmechanismus der Steckverbindung. Dabei weist das Steckverbinderteil 1 ein Verriegelungselement 16 auf, dass mittels eines Betätigungselements 17 relativ zum Gehäuse 10 verlagerbar ist. Im verriegelten Zustand greift eine Rastnase des Verriegelungselements 16 in ein Gegenverriegelungselement 23 des Gegensteckverbinderteils 2, das hier in Form einer Öffnung ausgebildet ist, ein. Zum Lösen der Verriegelung ist das Betätigungselement 17 drückbar, wodurch die Rastnase des Verriegelungselements 16 aus dem Gegenverriegelungselement 23 in Form der Öffnung heraus verlagert wird, sodass das Steckverbinderteil 1 und das Gegensteckverbinderteil 2 voneinander trennbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbinderteil
- 10
- Gehäuse
- 100
- Anschlagfläche
- 101
- Vorsprung
- 102
- Öffnung
- 11
- Steckabschnitt
- 110
- Kontakt
- 12
- Schirmanschluss
- 120
- Schrauböffnung
- 13
- Schirmauflage
- 130
- Anlageabschnitt
- 131
- Lasche
- 132
- Schirmabschnitt
- 133
- Schirmschuh
- 134
- Schelle
- 135
- Öffnung
- 136
- Öffnung
- 14
- Verbindungselement
- 15
- Anschluss
- 16
- Verriegelungselement
- 17
- Betätigungselement
- 18
- Entriegelung
- 2
- Gegensteckverbinderteil
- 20
- Gehäuse
- 21
- Gegensteckabschnitt
- 210
- Kontakt
- 22
- Pin
- 23
- Gegenverriegelungselement
- 3
- Kabel
- 30
- Schirm
- 31
- Leiter
- 4
- Platine
- 40
- Kontaktstelle
- E
- Einsteckrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019100219 A1 [0003]
