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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich das
Gebiet von Sammelschienenanordnungen. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verbinden eines elektrischen
Kontaktes mit einem Leiter, der mit einer Lasche versehen ist, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, wie in EP-A-517139 offenbart ist, eine Steckverbinderanordnung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 13, wie in US-A-4954090 offenbart ist, und ein Sammelschienensystem
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 20, wie in US-A-4755145 offenbart ist.
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Eine
große
Vielzahl von herkömmlichen
Steckverbindervorrichtungen, elektrischen Kontakten, elektrischen
Steckverbindern, Steckverbinderanordnungen und Sammelschienensystemen
sind auf dem Markt erhältlich.
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Beispiele
werden in den folgenden US-Patenten gegeben:
für Federhülsen:
für elektrische Kontakte:
für Steckverbinder:
für Rückwandsysteme:
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Das
Dokument EP-A-517139 offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden eines
elektrischen Kontaktes mit einem Leiter, der mit einer Lasche versehen
ist, aufweisend ein Buchsenelement, das eine metallische Federhülse mit
einem axialen Schlitz umfasst und das strukturiert ist, um die Lasche
und einen Kontakt (Leitungsaufnahmeabschnitt) aufzunehmen, und ein
rohrförmiges
Element mit einem ersten Abschnitt, in welchen das Buchsenelement
passt, und einem zweiten Abschnitt, durch welchen hindurch die Lasche
in das Buchsenelement eingesetzt ist.
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Das
Dokument US-A-4954090 offenbart einen elektrischen Kontakt, aufweisend
ein erstes Paar im Abstand voneinander angeordnete flache Kontaktelemente
zum Einsetzen in eine Kammer eines elektrischen Gehäuses, um
eine den Leiter aufnehmende Steckerbuchse zu bilden, und ein zweites
Paar elektrische Kontaktenden, die mit den Kontaktelementen verbunden
und im Abstand voneinander angeordnet sind, um zwischen ihnen einen
elektrischen Leiter aufzunehmen.
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Ferner
offenbart dieses Dokument auch einen elektrischen Steckverbinder,
aufweisend ein isolierendes Gehäuse
mit einer vorderen und einer hinteren Öffnung und einem elektrischen
Kontakt, wie oben beschrieben.
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Das
Dokument US-A-4755145 offenbart ein Sammelschienensystem, aufweisend
eine Rückwandplatine;
wenigstens einen Sammelschienenleiter, der an der Rückseite
mit einer an der Sammelschiene ausgebildeten Lasche verläuft; und
wenigstens eine Öffnung
für den
Zugang und die Verbindung mit der Lasche.
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Trotz
der großen
Vielfalt solcher herkömmlicher
Vorrichtungen fehlt es der Industrie noch an benutzerfreundlichen,
sicheren Verbindungselementen für
die Verwendung insbesondere, jedoch nicht ausschließlich in
Kombination mit den Laschen von flachen Leitern, die einen Teil
einer Sammelschiene bilden, die unter einer Rückwand-PCB (Platine) angeordnet
ist.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, dieses Bedürfnis der
Industrie zu befriedigen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird dieses Ziel mit einer Vorrichtung, einer Steckverbinderanordnung
und einem Sammelschienensystem erreicht, wie in den Ansprüchen 1,
13 bzw. 20 beansprucht.
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Die
abhängigen
Ansprüche
sind auf Merkmale von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
gerichtet.
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Gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
der Vorrichtung:
- – das Buchsenelement umfasst
eine metallische Federhülse,
und die Federhülse
weist einen axialen Schlitz auf;
- – die
Federhülse
weist einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt und vier rechtwinklige
Wände auf, der
axiale Schlitz erstreckt sich mittig von einer dieser rechtwinkligen
Wände,
die von ersten und zweiten axialen Kanten der Federhülse begrenzt
sind, wobei die eine Wand von der ersten axialen Kante nach innen abknickt,
sich ein erstes Mal im Wesentlichen im rechten Winkel nach innen
biegt und sich ein zweites Mal wieder im Wesentlichen im rechten
Winkel zu der zweiten axialen Kante hin biegt, und wobei die eine
Wand von der zweiten axialen Kante nach innen abknickt, sich ein
erstes Mal im Wesentlichen im rechten Winkel nach innen biegt und
sich ein zweites Mal wieder im Wesentlichen im rechten Winkel zu
der ersten axialen Kante hin biegt;
- – die
Federhülse
weist einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt auf, die Lasche
ist im Allgemeinen flach, und der elektrische Kontakt weist zwei
im Allgemeinen flache und parallele Kontaktenden auf, welche, wenn
sie zusammen mit der Lasche in die Federhülse eingesetzt sind, an gegenüberliegenden
Seiten der im Allgemeinen flachen Lasche angeordnet sind;
- – der
Leiter ist im Allgemeinen flach und die Lasche ist integral und
koplanar mit diesem im Allgemeinen flachen Leiter, und der Sitz
weist zwei koplanare und axial sich erstreckende Schlitze in dem
zweiten Abschnitt des rohrförmigen
Elements auf;
- – die
Federhülse
weist einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt auf, das rohrförmige Element
umfasst eine Hülle
mit einem im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt und zwei schmalere
Wände,
und die beiden Schlitze erstrecken sich jeweils axial in den beiden
schmaleren Wänden;
und
- – die
Hülle ist
aus elektrisch isolierendem Material hergestellt ist;
- – die
Kontaktelemente sind im Allgemeinen flach und parallel zueinander,
und die Kontaktenden sind im Allgemeinen flach und parallel zueinander;
- – die
Kontaktelemente sind im Allgemeinen parallel zu den Kontaktenden,
und ein Abstand zwischen den Kontaktelementen weicht von einem Abstand
zwischen den Kontaktenden ab; und
- – die
Kontaktelemente und Kontaktenden sind miteinander verbunden und
aus einem einzigen Stück
Blech hergestellt, und die Kontaktenden sind geprägt.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Steckverbinderanordnung
zur Verwendung mit einem elektrischen Leiter, der eine Lasche aufweist,
die über
eine Öffnung
in einer Platte zugänglich
ist, aufweisend ein die Lasche aufnehmendes Buchsenelement, ein
rohrförmiges
Element, ein elektrisch isolierendes Steckverbindergehäuse und
einen elektrischen Kontakt. Das rohrförmige Element weist einen ersten
Abschnitt auf.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer Kontakt
vorgesehen, aufweisend ein erstes Paar im gegenseitigen Abstand
voneinander angeordnete und elektrisch leitende Kontaktelemente
zum Einsetzen in eine Kammer eines elektrisch isolierenden Gehäuses, um
eine den Leiter aufnehmende Steckerbuchse zu bilden, und ein zweites
Paar elektrisch leitende Kontaktenden, die mit den Kontaktelementen
verbunden und im Abstand voneinander angeordnet sind, um zwischen
ihnen einen elektrischen Leiter aufzunehmen.
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Gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
dieses elektrischen Kontaktes:
- – die Kontaktelemente
sind im Allgemeinen flach und parallel zueinander, und die Kontaktenden
sind im Allgemeinen flach und parallel zueinander;
- – die
Kontaktelemente sind im Allgemeinen parallel zu den Kontaktenden,
und ein Abstand zwischen den Kontaktelementen weicht von einem Abstand
zwischen den Kontaktenden ab; und
- – die
Kontaktelemente und Kontaktenden sind miteinander verbunden und
aus einem einzigen Stück
Blech hergestellt, und die Kontaktenden sind geprägt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer
Steckverbinder vorgesehen, aufweisend:
ein elektrisch isolierendes
Gehäuse,
das mit einer Kammer versehen ist, die eine vordere Öffnung und
eine hintere Öffnung
aufweist; und
einen elektrischen Kontakt, aufweisend:
ein
erstes Paar im gegenseitigen Abstand voneinander angeordnete und
elektrisch leitende Kontaktelemente zum Einsetzen in die Kammer
durch die hintere Öffnung
hindurch, um eine den Leiter aufnehmende Steckerbuchse zu bilden,
die über
die vordere Öffnung
zugänglich
ist; und
ein zweites Paar elektrisch leitende Kontaktenden
zum Einsetzen in ein Buchsenelement, wobei diese Kontaktenden mit
den Kontaktelementen verbunden sind, sich von dem Gehäuse nach
hinten erstrecken und im Abstand voneinander angeordnet sind, um
zwischen ihnen einen elektrischen Leiter auf zunehmen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des elektrischen Steckverbinders ist das elektrisch isolierende
Gehäuse
ein verlängertes
Gehäuse
mit einer Reihe der Kammern, und der elektrische Steckverbinder weist
eine Mehrzahl der elektrischen Kontakte auf, die den jeweiligen
Kammern der Reihe zugeordnet sind.
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Vorzugsweise
weist der elektrische Steckverbinder in dem Gehäuse zusätzliche den Leiter aufnehmende
Steckerbuchsen auf, die von den Leiter aufnehmenden Steckerbuchsen
abweichen, die durch das Einsetzen der ersten Paare Kontaktelemente
in die jeweiligen Kammern der Reihe ausgebildet sind.
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Gemäß einem
vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Steckverbinderanordnung
zur Verwendung mit einem elektrischen Leiter, der eine Lasche aufweist,
die über
eine Öffnung
in einer Platte zugänglich
ist, aufweisend ein die Lasche aufnehmendes Buchsenelement, ein
rohrförmiges
Element, ein elektrisch isolierendes Steckverbindergehäuse und
einen elektrischen Kontakt. Das rohrförmige Element weist einen ersten
Abschnitt, in welchen das Buchsenelement passt, und einen zweiten
Abschnitt auf, durch welchen hindurch die Lasche in das Buchsenelement
eingesetzt ist; wobei dieser zweite Abschnitt einen Sitz für den elektrischen
Leiter definiert. Das elektrisch isolierende Steckverbindergehäuse ist
an der einen Seite der Platte gegenüber dem elektrischen Leiter
angeordnet und mit einer Kammer versehen, die eine vordere Öffnung und eine
hintere Öffnung
aufweist. Der elektrische Kontakt weist ein erstes Paar im gegenseitigen
Abstand voneinander angeordnete und elektrisch leitende Kontaktelemente
zum Einsetzen in die Kammer durch die hintere Öffnung hindurch auf, um eine
den Leiter aufnehmende Steckerbuchse zu bilden, die über die
vordere Öffnung zugänglich ist.
Der elektrische Kontakt weist ferner ein zweites Paar elektrisch
leitende Kontaktenden auf, die mit den Kontaktelementen verbunden
sind, sich von dem Steckverbindergehäuse nach hinten erstrecken
und im Abstand voneinander angeordnet sind, um zwischen ihnen die
Lasche zum Einsetzen in das Buchsenelement an gegenüberliegenden
Seiten der Lasche aufzunehmen.
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Gemäß einem
noch weiteren Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf ein Sammelschienensystem
bezogen, aufweisend:
eine Rückwandplatine
mit einer Rückseite;
wenigstens
einen im Allgemeinen flachen Sammelschienenleiter, der hinter der
Rückwandplatine
verläuft,
wobei dieser Sammelschienenleiter einen Rand benachbart zu der Rückseite
der Rückwandplatine
und integrale Laschen aufweist, die entlang dieses Randes des Sammelschienenleiters
verteilt sind; und
wenigstens eine Öffnung, die in die Rückwandplatine
für den
Zugang und die Verbindung mit wenigstens einer Lasche geschnitten
ist.
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Vorzugsweise
weist das Sammelschienensystem eine Mehrzahl von parallelen, im
Allgemeinen flachen Sammelschienenleitern, die hinter der Rückwandplatine
verlaufen und jeweils parallele Ränder, die sich benachbart zu
der Rückseite
der Rückwandplatine
zusammen erstrecken, und Gruppen von jeweiligen integralen Laschen
aufweisen, die entlang dieser Ränder
verteilt sind, und eine Öffnung
auf, die in die Rückwandplatine
für jede
Gruppe von Laschen für
den Zugang und die Verbindung mit diesen Laschen geschnitten ist, zum
Beispiel durch die oben beschriebene Verbindungsvorrichtung und
den elektrischen Kontakt.
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Vorteilhaft
kann das Sammelschienensystem zwei Rückwandplatinen mit jeweils
einer Rückseite
aufweisen. In dieser bevorzugten Ausführungsform verlaufen die im
Allgemeinen flachen Sammelschienenleiter hinter den beiden Rückwandplatinen,
und weisen jeweils zwei Ränder
benachbart zu den jeweiligen Rückseiten
der beiden Rückwandplatinen
und integrale Laschen auf, die entlang der beiden Ränder des Sammelschienenleiters
verteilt sind, zum Beispiel durch die oben beschriebene Verbindungsvorrichtung
und den elektrischen Kontakt.
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Die
obigen und anderen Ziele, Vorteile und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden beim Lesen der folgenden nicht beschränkenden
Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen deutlicher, die
nur für
den Zweck der Erläuterung
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den beigefügten
Zeichnungen:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, zum Verbinden eines elektrischen Kontaktes mit einer
Lasche eines Sammelschienenleiters;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Federhülse, die einen Teil der Vorrichtung
aus 1 bildet;
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3 ist
eine vordere Seitenansicht der Federhülse aus 2;
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4 ist
eine vertikal geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung aus 1,
die den elektrischen Kontakt mit der Lasche des Sammelschienenleiters
verbindet;
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Vorrichtung aus 1 entlang
der Linie 5-5 aus 4, wobei der elektrische Kontakt
mit der Lasche des Sammelschienenleiters verbunden ist;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht des wie in den 4 und 5 gezeigten
elektrischen Kontaktes mit einem Paar von Kontaktenden, die mit
der Lasche des Sammelschienenleiters zu verbinden sind;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Steckverbinders
mit einem Steckverbindergehäuse,
das Kammern definiert, die jeweils strukturiert sind, um Kontaktelemente
eines wie in 6 gezeigten elektrischen Kontaktes
aufzunehmen;
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8 ist
eine Draufsicht des elektrischen Steckverbinders aus 7 von
oben;
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9 ist
eine Vorderansicht des elektrischen Steckverbinders aus den 7 und 8;
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10 ist
eine Querschnittsansicht des elektrischen Steckverbinders aus den 7–9 entlang der
Linie 10-10 aus 9;
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11 ist
eine Querschnittsansicht des elektrischen Steckverbinders aus den 7–9 entlang der
Linie 11-11 aus 9;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht eines Sammelschienensystems gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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13 ist
eine vergrößerte perspektivische
Seitenansicht des Sammmelschienensystems aus 12;
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14 ist
eine Querschnittsansicht des Sammelschienensystems entlang der Linie
14-14 aus 12; und
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15 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Abschnitts 150 aus 14, die
eine elektrische Verbindung zwischen (a) einer Lasche eines Sammelschienenleiters
des Sammelschienensystems aus 12 und
(b) dem elektrischen Steckverbinder aus 7 durch
die Vorrichtung aus 1 und den elektrischen Kontakt
aus 6 zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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1 der
beigefügten
Zeichnungen zeigt eine Vorrichtung zum Verbinden eines elektrischen
Kontaktes mit einer Lasche eines Leiters, insbesondere, jedoch nicht
ausschließlich
eines Sammelschienenleiters. Die Vorrichtung 1 weist in
dieser bevorzugten Ausführungsform
eine Federhülse 2 und
eine elektrisch isolierende rohrförmige Hülle 3 auf.
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Mit
Bezug auf die 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen
hat die Federhülse 2 die
allgemeine Konfiguration eines Quaders. Insbesondere hat die Federhülse 2 einen
im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt, zwei gegenüberliegende
schmale Wände 4 und 5 und
zwei gegenüberliegende
breite Wände 6 und 7. Die
Wand 7 ist darin mit einem mittigen axialen Schlitz 8 versehen.
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Die
Federhülse 2 ist
vorzugsweise aus einem federnden leitenden Material, wie Federmetall,
hergestellt. Jedoch kann auch die Verwendung von anderem Federmaterial
zum Herstellen der Hülse 2 in
Betracht gezogen werden. Mit Bezug auf 3 wird der
Schlitz 8 von zwei axial sich erstreckenden, parallelen
und einander zugewandten Randflächen 9 und 10 begrenzt.
Von einer axialen Kante 11 zu der Randfläche 9 knickt die
breite Wand 7 leicht nach innen ab, biegt sich ein erstes
Mal im Wesentlichen im rechten Winkel nach innen, und biegt sich
ein zweites Mal im Wesentlichen im rechten Winkel zu der axialen
Kante 12 hin. Von der axialen Kante 12 zu der
Randfläche 10 knickt
die Seitenwand 7 leicht nach innen ab, biegt sich ein erstes
Mal im Wesentlichen im rechten Winkel nach innen, und biegt sich
ein zweites Mal im Wesentlichen im rechten Winkel zu der Kante 11 hin.
Wie in der folgenden Beschreibung erläutert, erzeugt diese Form der
Federhülse 2 eine Federwirkung,
die ermöglicht,
dass die Federhülse 2 einen
Druck auf die Lasche und die Kontaktenden ausübt, die darin eingesetzt sind.
Tatsächlich
definiert die oben beschriebene Form der Wand 7 zwei axial
sich zusammen erstreckende Lippen mit jeweiligen Innenflächen 13 und 14,
um diesen Druck auf die Laschen und die Kontaktenden auszuüben.
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Die
isolierende Hülle 3 ist
bevorzugt aus elektrisch leitendem Material, wie zum Beispiel Plastikmaterial,
hergestellt. Die Hülle 3 hat
einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt und weist, wie in 1 dargestellt,
zwei gegenüberliegende
schmale Wände 15 und 16 und
zwei gegenüberliegende
breite Wände 17 und 18 auf.
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Die
Innenabmessungen der Hülle 3 sind
angepasst, um die Federhülse 2 in
einem ersten Endabschnitt der Hülle 3 in
einer Übergangspassung
aufzunehmen und einzupassen. Die Hülle 3 ist daher eine
unverlierbare, elektrisch isolierende Hülle, welche die Federhülse 2 umgibt,
um einen unbeabsichtigten tödlichen
Elektroschock zu verhindern. Da die isolierende Hülle 3 länger als
die Federhülse 2 ist,
befindet sich die Federhülse 2 nicht
in dem zweiten verbleibenden Abschnitt der Hülle 3. Wie in 1 gezeigt,
ist der zweite Abschnitt der Hülle 3 mit
zwei symmetrischen, axial sich erstreckenden Schlitzen, wie zum
Beispiel 19, außermittig
in den beiden schmalen Wänden 15 bzw. 16 versehen.
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Als
ein nicht beschränkendes
Beispiel kann die Vorrichtung 1 in Bezug auf einen im Allgemeinen
flachen Sammelschienenleiter 20 verwendet werden. Wie in 4 gezeigt,
ist der Sammelschienenleiter 20 mit einer Lasche 21 versehen.
Diese Lasche 21 ist über
den zweiten geschlitzten Abschnitt der Hülle 3 in die Federhülse 2 eingesetzt.
Auf das Einsetzen der Lasche 21 in die Federhülse 2 wird
gleichzeitig der flache Sammelschienenleiter 20 in die
beiden Schlitze, wie zum Beispiel 19, eingeführt, welche
einen Sitz für
den Sammelschienenleiter 20 bilden.
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Schließlich werden
zwei parallele, im Allgemeinen flache Kontaktenden 22 und 23 in
die Federhülse 2 an
gegenüberliegenden
Seiten der Sammelschienenlasche 21 eingesetzt (siehe 5).
Diese Kontaktenden 22 und 23 sind ein Teil eines
elektrischen Kontaktes 25, welcher nachfolgend beschrieben
wird. Vorzugsweise befindet sich ein Abschnitt der Vorrichtung 1 innerhalb
einer Öffnung 67 in
der PCB 46.
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Mit
Bezug auf 5 bildet die Federhülse 2 ein
Buchsenelement, welches kleiner als die Enden 22 und 23 und
die Lasche 21 ist. Auf das Einsetzen der Enden 22 und 23 und
der Lasche 21 in die Hülse
erzeugt die Elastizität
der Hülse 2 einen
halbpermanenten, hochleistungsfähigen
elektrischen Kontakt an den Übergangsstellen
zwischen den Kontaktenden 22 und 23 und der Sammelschienenlasche 21.
In dieser Hinsicht können
die Kontaktenden 22 und 23 mit einem oder mehreren
Ansätzen
(siehe axiale Ansätze 24 in
den 5 und 6) ausgestattet sein, die gestaltet
sind, um die Kontaktkraft auf die bestimmten Bereiche der Übergangsstellen
zwischen diesen Kontaktenden 22 und 23 und der
Sammelschienenlasche 21 zu konzentrieren. Wie in 4 zu
sehen ist, erstrecken sich beide Enden 22 und 23 und
die Lasche 21 in die Öffnung 67 in
der PCB 46 hinein. Die Enden 22 und 23 erstrecken
sich vollständig
durch die Öffnung 67 an
der anderen Seite der PCB 46 hindurch.
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Die
resultierende Verbindung erzeugt eine Kompressionskraft, welche
einen elektrischen Kontakt zwischen der Sammelschienenlasche 21 und
den Kontaktenden 22 und 23 bildet. Es ist gerade
noch zu erwähnen,
dass die Federhülse 2 nicht
unbedingt elektrischen Strom führt.
Tatsächlich
kann die Federhülse 2 eine elektrisch
leitende Hülse
oder eine elektrisch isolierende Hülse sein.
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Technisch
versierte Fachleute schätzen
ein, dass dieses Konzept auch mit nur einem der Kontaktenden 22 oder 23 funktionieren
würde,
das sich an der einen Seite der Sammelschienenlasche 21 befindet,
vorausgesetzt, dass die Abmessungen der Federhülse 2 und der Hülle 3 dementsprechend
angepasst sind.
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Nun
mit Bezug auf
6 der beigefügten Zeichnungen bilden die
im Allgemeinen flachen Kontaktenden
22 und
23 einen
Teil eines einstückigen
elektrischen Durchgangssammelschienenkontakts, der im Allgemeinen
mit dem Bezugszeichen
25 bezeichnet ist. Der Durchgangssammelschienenkontakt
25 ist
aus einem einzigen Stück
von elektrisch leitendem Blech hergestellt, das wie erforderlich
geschnitten und geformt ist. Ein ähnlicher "Doppelmassen" Kontakt ist in der Europäischen Patentanmeldung
EP 0 951 102 beschrieben.
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Der
Kontakt 25 weist ferner ein Paar von im Allgemeinen flachen
und parallelen Kontaktelementen 26 und 27 auf,
die einander zugewandte zusammenpassende Flächen 28 und 29 definieren.
Wie dargestellt, sind die Kontaktelemente 26 und 27 im
Allgemeinen parallel zu den Kontaktenden 22 und 23.
Ebenso ist, wie in 6 gezeigt ist, der Abstand zwischen
den im Allgemeinen parallelen Kontaktelementen 26 und 27 größer als
der Abstand zwischen den parallelen Kontaktenden 22 und 23.
Jedoch liegt es innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung,
wie in 15 gezeigt, Kontaktelemente 26 und 27 mit
einem Abstand zwischen ihnen vorzusehen, welcher größer als
der Abstand zwischen den parallelen Kontaktenden 22 und 23 ist.
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Wie
in 6 gezeigt, verbindet ein quer verlaufendes, gebogenes
Brückenelement 30 die
Kontaktelemente 26 und 27 elektrisch und mechanisch
miteinander. Das Kontaktelement 27 und das Kontaktende 23 sind über ein
Paar im Abstand voneinander angeordnete und entsprechend gebogene
Brückenelemente 31 und 32 miteinander
verbunden. Gleichermaßen
sind das Kontaktelement 26 und das Kontaktende 22 über ein Paar
im Abstand voneinander angeordnete und entsprechend gebogene Brückenelemente
miteinander verbunden, von denen nur das Element 33 in 6 sichtbar
ist.
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Zurück mit Bezug
auf 4 der beigefügten
Zeichnungen passen die Kontaktelemente 26 und 27 in eine
entsprechende Kammer 34 eines elektrisch isolierenden Steckverbindergehäuses 35 hinein,
das zum Beispiel aus spritzgegossenem Plastikmaterial hergestellt
ist. Der entsprechende Steckverbinder 36 ist in den 7–11 der
beigefügten
Zeichnungen dargestellt.
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Wie
besser in 9 gezeigt, weist das Steckverbindergehäuse 35 als
ein nicht beschränkendes
Beispiel eine Reihe von 6 seitlich benachbarten Kammern 34 auf.
Jede Kammer 34 ist gestaltet, um von der Rückseite
des Steckverbindergehäuses
den Kontakt 25 aufzunehmen, wie zum Beispiel durch den
Pfeil 37 in 8 angezeigt ist, um eine elektrisch
leitende, den Leiter aufnehmende Steckerbuchse zu bilden. Um das
Einsetzen der Kontaktelemente 26 und 27 des Kontakts 25 in
die jeweiligen Kammern 34 zu erleichtern, ist die Rückfläche des
Steckverbindergehäuses 35 um
jede zu einer Kammer 34 führende Öffnung 80 (4)
herum mit abgeschrägten
Rändern
versehen, die mit dem Bezugszeichen 81 bezeichnet sind.
Ebenso hat jede Kammer 34 einen vorderen inneren Umfangsrand,
wie zum Beispiel 38, um die Kontaktelemente 26 und 27 in
dieser Kammer 34 zurückzuhalten.
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An
der einen Seite der Reihe von 6 seitlich benachbarten Kammern 34 könnte der
Steckverbinder 36 ein Paar seitlich benachbarte, rechteckige
und elektrisch leitende vordere Steckerbuchsen 39 und 40 aufweisen. 10 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Steckerbuchse 39 entlang
der Achse 10-10 aus 9. Wie in 10 zu
sehen ist, sind ein Paar flache und gegenüberliegende Kontaktelemente,
wie zum Beispiel 43, in einer Kammer 45 des Steckverbindergehäuses 35 montiert,
um die Steckerbuchse 39 zu definieren. Jedes Kontaktelement 43 ist
mit einem Satz von 4 einstückigen
Verbindungspins, wie zum Beispiel 44, versehen, die sich
zur Verbindung mit Durchgangslöchern 70 in
einer Platine (PCB) 46 von dem Steckverbinder 36 nach
hinten erstrecken (siehe die 4 und 13).
Die Steckerbuchse 40 ist gleich der Steckerbuchse 39.
Natürlich sind
beide Kontaktelemente 43 und die entsprechende Kammer 45 strukturiert,
um die Kontaktelemente 43 in dem Steckverbindergehäuse 35 fest
zu montieren. Die Techniken zum Montieren der Kontaktelemente 43 in der
Kammer 45 scheinen für
technisch versierte Fachleute anderweitig wohlbekannt zu sein und
werden dementsprechend nicht weiter beschrieben.
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An
der anderen Seite der Reihe von 6 seitlich benachbarten Kammern 34 könnte der
Steckverbinder 36 eine 4×8 Matrix 41 von elektrisch
leitenden Steckerbuchsenkontakten, wie zum Beispiel 41,
haben, die strukturiert ist, um elektrisch leitenden Pins (nicht
gezeigt) in dem zusammenpassenden Steckverbinder aufzunehmen. 11 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Spalte von Steckerbuchsenöffnungen 42 entlang
der Achse 11-11 aus 9. Wie in 11 zu
sehen ist, weist der Kontakt 41 einen zusammenpassenden
Abschnitt 47, zum Beispiel ein rohrförmiges Federkontaktelement
auf, das in einer Kammer 48 des Steckverbindergehäuses 35 angeordnet
ist, um den zusammenpassenden Pinkontakt aufzunehmen. Jeder Kontakt 41 hat auch
einen einstückigen
Montageabschnitt 49, der sich zur Verbindung mit einer
Rückwand-PCB
(Platine) 46 (4) von dem Steckverbinder 36 nach
hinten erstreckt. Alle Steckerbuchsenkontakte 41 sind gleich
zueinander. Natürlich
sind jeder zusammenpassende Abschnitt 47 und die entsprechende
Kammer 48 strukturiert, um den Kontakt in der Kammer fest
zu montieren. Die Techniken zum Montieren der Kontaktelemente 47 in der
jeweiligen Kammer 45 scheinen für technisch versierte Fachleute
anderweitig wohlbekannt zu sein und werden dementsprechend in der
vorliegenden Beschreibung nicht weiter beschrieben.
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Der
Steckverbinder 36 ist mit Niederhaltern an der PCB 46 befestigt,
wobei jeder Niederhalter Arme 50 mit Widerhaken aufweist,
die sich zum mechanischen Verbinden des Steckverbinders 36 mit
Durchgangslöchern 73 und 74 in
der Rückwand-PCB 46 von
dem Steckverbindergehäuse 35 nach
hinten erstrecken.
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Schließlich sind
ein Paar Schlitzöffnungen,
wie zum Beispiel 69, an gegenüberliegenden Seiten des Steckverbindergehäuses 35 in
der Höhe
jeder Kammer 34 und 45 vorgesehen. Diese Schlitzöffnungen
sind für
den Zweck der Ventilation der Kammer und der Abführung von Wärme des elektrischen Kontaktes
vorgesehen.
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Dementsprechend
ist der Steckverbinder 36 mit gemischten PCB- und Durchgangssammelschienenkontakten
ausgestattet. Der elektrische Steckverbinder 36 kann ein
trennbarer Einzel- oder
Mehrblock- (modular) Steckverbinder sein, der mit gemischten Anschlusskontakten
ausgestattet ist; wobei einige Kontakte durch herkömmliche
Mittel, z.B. Löten,
Presssitz, usw., an der Rückwand-PCB
angebracht sind und andere durch eine Öffnung hindurch treten, die
in der Rückwand-PCB
ausgeschnitten ist, um eine oder mehrere Sammelschienen zu verbinden,
die hinter der PCB verlaufen. Eine solche Mischung ermöglicht,
dass eine mit dem zusammenpassenden Steckverbinder ausgestattete
Tochterplatine an die Rückwand-PCB angepasst werden kann
und Energie oder Signale an eine gemeinsame Sammelschiene sendet
bzw. von dieser empfängt,
die separat hinter der Rückwand-PCB
gelegen ist. Dies setzt Raum an der Rückwand-PCB frei und ermöglicht eine
erhöhte
Energieverteilung.
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Ein
nicht beschränkendes
Beispiel der Anwendung der oben beschriebenen Vorrichtung 1,
des elektrischen Kontaktes 25 und des elektrischen Steckverbinders 36 wird
nun mit Bezug auf die beigefügten 12–15 beschrieben.
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Die 12, 13 und 14 stellen
ein verlängertes
Rückwand-Sammelschienensystem 51 dar. Das
Rückwand-Sammelschienensystem 51 kann
Energie und Signale an die Bauteile und/oder Tochterplatinen verteilen,
die an einer oder einer Reihe von Rückwand-PCBs, wie zum Beispiel 52 und 53,
montiert sind. Zur Sicherheit kann das Rückwand-Sammelschienensystem 51 entlang
des Rückens
oder dort, wo auch immer kein elektrischer Signalkontakt erforderlich
ist, isoliert werden. Das Rückwand-Sammelschienensystem 51 kann
auch eine geschichtete Anordnung sein, um eine Mischung aus Signalfrequenzen,
Spannungen, Erdungen, EMI(Elektromagnetische Interferenz) Abschirmung,
usw., zu ermöglichen.
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Die
Rückwand-Sammelschiene 51 weist
ein Paar gegenüberliegende
verlängerte
Rückwand-PCBs 52 und 53 auf.
Die Rückwand-PCB 52 ist
an einem Rahmen montiert, der vorzugsweise aus einer längs verlaufenden
Metallplatte 54 geformt ist, die mit symmetrischen, gegenüberliegenden
und längs
verlaufenden rechtwinkligen Flanschen 55 und 56 versehen
ist, um diese Metallplatte zu verstärken. Auf dieselbe Weise ist
die Rückwand-PCB 53 an
einem Rahmen montiert, der vorzugsweise aus einer längs verlaufenden
Metallplatte 57 geformt ist, die mit symmetrischen, gegenüberliegenden
und längs
verlaufenden rechtwinkligen Flanschen 58 und 59 versehen
ist, um diese Metallplatte zu verstärken.
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Entlang
des Sammelschienensystems 51 sind quer verlaufende Sammelschienenleiterstützen, wie zum
Beispiel 58, die an der Innenseite der Metallplatte 54 montiert
sind, und wie zum Beispiel 59 verteilt, die an der Innenseite
der Metallplatte 57 montiert sind. Jede Stütze 58 und 59 ist
mit einer Reihe von quer verlaufenden Nuten, wie zum Beispiel 60,
versehen, um entsprechende Rückwand-Sammelschienenleiter,
wie zum Beispiel 61–66,
aufzunehmen.
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Ein
Rückwand-Sammelschienenleiter
ist eine im Allgemeinen flache Schiene aus leitendem Metall mit einstückigen Laschen,
wie zum Beispiel 21 (4 und 13).
Diese Laschen 21 bilden eine elektrische Verbindung mit
den Kontakten zum Beispiel durch Lötverbindung (nicht gezeigt)
Crimpverbindung (nicht gezeigt) oder das bevorzugte Verfahren der
trennbaren Federhülse,
das oben beschrieben ist. Wie in 13 dargestellt,
sind Öffnungen,
wie zum Beispiel 67, in den Rückwand-PCBs 52 und 53 und
in der Metallplatte 54 und 57 ausgeschnitten,
um einen Zugang zu diesen Laschen 21 zu schaffen.
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Leiterkühlkörper, wie
zum Beispiel 68, sind schließlich vorgesehen, um Wärme von
wenigstens einigen der Sammelschienenleiter 61–66 abzuführen.
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Schließlich sind
Löcher
in den Rückwand-PCBs 52 und 53 an
beiden Enden jeder Öffnung 67 vorgesehen.
Mit Bezug auf 13 nehmen Löcher 70 die Pins 44 der
Steckerbuchse 39 auf, Löcher 71 nehmen
die Pins 44 der Steckerbuchse 40 auf, und Löcher 72 nehmen
die Pins 49 der Steckerbuchsen 42 der Matrix 41 auf.
Schließlich
haken die Arme 50 mit Widerhaken des Niederhalters in Endlöcher 73 und 74 ein,
um den Steckverbinder 36 mit der Rückwand-PCB 52 oder 53 mechanisch
zu verbinden und zurückzuhalten.
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In
dem Beispiel aus den 14 und 15 kann
der elektrische Steckverbinder 36 wie folgt installiert werden:
- 1. Drei Federhülsen 2 werden in die
nicht geschlitzten Endabschnitte von drei entsprechenden Hüllen 3 eingesetzt,
um drei Vorrichtungen zu bilden, wie in 1 dargestellt
ist.
- 2. Eine erste Vorrichtung 1 wird an der Lasche 21 (15)
des Sammelschienenleiters 61 positioniert. Insbesondere
wird die Vorrichtung 1 durch die Öffnung 67 hindurch
geführt,
um die Lasche 21 in die Federhülse 2 einzusetzen.
Gleichzeitig wird der flache Sammelschienenleiter 61 in
die Schlitze, wie zum Beispiel 19, der Hülle 3 eingeführt. Derselbe
Vorgang wird für
die zweite und dritte Vorrichtung 1 wiederholt, um diese zweite
und dritte Vorrichtung an den Laschen 21 der flachen Sammelschienenleiter 62 bzw. 63 zu
positionieren.
- 3. Gemäß einer
ersten Alternative besteht der Vorgang 3 aus dem Einsetzen
der Kontaktenden 22 und 23 in die Federhülse 2 an
den gegenüberliegenden
Seiten der Lasche 21. Dieser Vorgang wird für jeden
Sammelschienenleiter 61–63 wiederholt. Gemäß einer
zweiten Alternative besteht der Vorgang 3 aus dem Einsetzen
der Kontaktelemente 26 und 27 eines Kontaktes 25 in
die entsprechende Kammer 34 von der Rückseite des Steckverbindergehäuses 35,
wie durch den Pfeil 37 aus 8 angezeigt
ist. Natürlich
wird dieser Vorgang für
jeden Sammelschienenleiter 61–63 wiederholt.
- 4. Der Steckverbinder 25 wird platziert. Die Pins 44 der
Steckerbuchsen 39 und 40 erstrecken sich durch die
entsprechenden Löcher 70 und 71 hindurch,
und die Pins 49 der Steckerbuchsen 42 erstrecken
sich durch die Löcher 72 hindurch.
Während
dieses Vorgangs werden die beiden Paare von Armen 50 mit
Widerhaken in die jeweiligen Löcher 73 und 74 eingesetzt
und eingehakt. Während
des Vorgangs 4 gleiten die Kontaktelemente 26 und 27 der
drei Kontakte 25 und werden in die entsprechenden Kammern 34 des Steckverbindergehäuses 35 eingesetzt.
Während
des Vorgangs 4 werden gemäß der zweiten Alternative die
Kontaktenden 22 und 23 der drei Kontakte 25 in
die entsprechenden Federhülsen 2 an
den gegenüberliegenden
Seiten der jeweiligen Lasche 21 eingesetzt.
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Die
Pins 44 und 49, die in den Löchern 70–72 eingesetzt
sind, können
durch Löten,
Presssitz, usw. mit der gedruckten Schaltung der PCB verbunden werden.
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Wie
in 15 zu sehen ist, treten die Vorrichtungen 1 und
die Durchgangskontakte 25 durch die Rückwand-PCB 46 und
entsprechende Rahmen 54, 57 hindurch, ohne elektrischen
Kontakt und bevorzugt ohne physikalischen Kontakt herzustellen.
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Es
ist gerade noch zu erwähnen,
dass in dem Beispiel aus 6 der Abstand zwischen den Kontaktenden 22 und 23 kleiner
als der Abstand zwischen den Kontaktelementen 26 und 27 ist.
Im Gegensatz dazu ist in dem Beispiel aus 15 der
Abstand zwischen den Kontaktelementen 22 und 23 größer als
der Abstand zwischen den Kontaktelementen 26 und 27.
Die beiden Alternativen sind für
Anpassung an die beabsichtigte Anwendung möglich.
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Daher
sind die Sammelschienenleiter separat unter einer oder mehreren
Rückwand-PCBs
montiert. Eine solche Rückwand-Sammelschienenanordnung
und deren Lage unterhalb der Rückwand-PCB
ermöglicht eine
erhöhte
Energie- oder Signalverteilung, ohne Leiterplattenraum zu opfern.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung oben anhand ihrer bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, können
diese Ausführungsformen
nach Belieben innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.
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Obwohl
die bevorzugten Ausführungsformen
mit Bezug auf Sammelschienenleiter beschrieben wurden, liegt es
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung 1,
den Kontakt 25 und den Steckverbinder 36 in Bezug
auf andere Leiter als Sammelschienenleiter zu verwenden.
für Steckverbinder:
für Rückwandsysteme:
