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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
US 6,530,810 B2 ist ein als Datenbuchse ausgebildeter elektrischer Steckverbinder bekannt, der ein Gehäuse und eine im Gehäuse positionierte Verbindungseinrichtung aufweist. Das Gehäuse wird von mehreren Abschnitten gebildet, unter anderem von einem vorderen Gehäuseabschnitt, in welchen ein Datenstecker unter Kontaktierung der Verbindungseinrichtung einführbar ist, und von einem hinteren Gehäuseabschnitt, über welchen ein Datenkabel an die im Gehäuse positionierte Verbindungseinrichtung heranführbar ist. Die Verbindungseinrichtung verfügt über eine Leiterplatte und Kontaktfedern. Wird ein Datenstecker mit seinen Kontakten in die Datenbuchse eingeführt, so kontaktieren die Kontakte des Datensteckers über die Kontaktfedern der Verbindungseinrichtung von der Leiterplatte bereitgestellte Leiter. Nach der
US 6,530,810 B2 sind die Kontaktfedern über erste Abschnitte derselben in der Leiterplatte fest verankert und so mit den Leitern der Leiterplatte permanent kontaktiert. Über zweite, elastisch verformbare Abschnitte der Kontaktfedern sind dieselben mit Kontakten eines in der Datenbuchse kontaktierend aufzunehmenden Datensteckers kontaktierbar.
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Aus der
DE 20 2011 005 469 U1 ist ebenfalls ein solcher als Datenbuchse ausgebildeter elektrischer Steckverbinder bekannt, wobei die Verbindungseinrichtung, nämlich die Leiterplatte und die Kontaktfedern, von einem Kontakthalter des Gehäuses aufgenommen sind. Der Kontakthalter dient auch der Aufnahme eines in die Datenbuchse einzuführenden Datensteckers.
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Bei den aus der
US 6,530,810 B2 und der
DE 20 2011 005 469 U1 bekannten Datenbuchsen handelt es sich jeweils um RJ45-Datenbuchsen mit acht nebeneinander positionierten Kontaktfedern. Eine solche RJ45-Datenbuchse dient der kontaktierenden Aufnahme eines RJ45-Datensteckers, der dann acht Kontakte aufweist, die mit den acht Kontaktfedern der RJ45-Datenbuchse kontaktiert werden können. Aufgrund der geometrischen Abmessungen der RJ45-Datenbuchse ist es möglich, einen zur RJ45-Datenbuchse nicht typgleichen Datenstecker, zum Beispiel einen RJ11-Datenstecker, in die RJ45-Datenbuchse einzustecken, wobei einer solcher RJ11-Datenstecker jedoch lediglich sechs Kontakte aufweist. Bei der versehentlichen Einführung eines solchen nicht typgleichen Datensteckers in eine Datenbuchse besteht das Problem, dass hierbei Kontaktfedern der Datenbuchse beschädigt oder gar zerstört werden können. Dies ist von Nachteil.
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Es besteht Bedarf an einem elektrischen Steckverbinder, nämlich an einer Datenbuchse zu kontaktierenden Aufnahme mindestens eines Datensteckers, bei welcher die Gefahr der Beschädigung der Kontaktfedern durch die Einführung eines nicht typgleichen Datensteckers in die Datenbuchse vermieden wird.
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Hiervon ausgehend liegt der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen neuartigen elektrischen Steckverbinder zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Steckverbinder nach Anspruch 1 gelöst. Den beiden äußeren Kontaktfedern sind gehäuseseitige Vorsprünge derart zugeordnet, dass ein zur Datenbuchse typgleicher Datenstecker in die Datenbuchse einführbar und die Einführung eines nicht typgleichen Datensteckers blockiert ist. Durch die den beiden äußeren Kontaktfedern der Datenbuchse zugeordneten, gehäuseseitigen Vorsprüngen kann vermieden werden, dass ein nicht typgleicher Datenstecker in die Datenbuchse versehentlich eingeführt wird. Insofern besteht keine Gefahr, dass durch die Einführung eines nicht typgleichen Datensteckers in die Datenbuchse Kontaktfedern der Datenbuchse beschädigt oder gar zerstört werden.
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Vorzugsweise sind die Vorsprünge derart ausgebildet, dass die Vorsprünge einen zur Datenbuchse typgleichen Datenstecker bei der Einführung desselben in die Datenbuchse führen und dessen Kontakte zu den Kontaktfedern der Verbindungseinrichtung ausrichten. Hierdurch ist es möglich, die Kontaktierung der Kontakte des Datensteckers mit den Kontaktfedern der Datenbuchse zu verbessern. Fehlstellungen zwischen den Kontakten des Datensteckers und den Kontaktfedern der Datenbuchse können dadurch, dass die Vorsprünge zusätzlich der Ausrichtung des Datensteckers relativ zur Datenbuchse dienen, vermieden werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Vorsprünge den beiden äußeren Kontaktfedern der Verbindungseinrichtung derart zugeordnet, dass dieselben im Bereich einer die Biegerichtung derselben umkehrenden Biegezone der jeweiligen äußeren Kontaktfeder positioniert sind. Hierdurch ist es möglich, die Vorsprünge auf besonders platzsparende Art und Weise in den Datenstecker zu integrieren.
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Vorzugsweise sind die Vorsprünge den beiden äußeren Kontaktfedern der Verbindungseinrichtung derart zugeordnet, dass in Einschubrichtung eines Datensteckers in die Datenbuchse Kontakte des Datensteckers die Kontaktfedern unmittelbar hinter den Vorsprüngen kontaktieren. Hierdurch wird eine besonders sichere Kontaktierung der Kontakte des Datensteckers mit den Kontaktfedern der Datenbuchse gewährleistet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung bilden die Kontaktfedern an den ersten Abschnitten Verankerungszonen für die Verankerung derselben in der Leiterplatte und an den zweiten, elastisch verformbaren Abschnitten Kontaktzonen für die Kontaktierung derselben mit den Kontakten eines Datensteckers aus, wobei an beiden äußeren Kontaktfedern zwischen der jeweiligen Verankerungszone und der jeweiligen Kontaktzone mehr Biegezonen ausgebildet sind als an den mittleren Kontaktfedern.
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Die beiden äußeren Kontaktfedern weisen zwischen der jeweiligen Verankerungszone und der jeweiligen Kontaktzone eine größere effektive Länge auf als die mittleren Kontaktfedern. Vorzugsweise sind die mittleren Kontaktfedern zwischen der jeweiligen Verankerungszone und der jeweiligen Kontaktzone kontinuierlich ausschließlich in eine Richtung gebogen, wohingegen die beiden äußeren Kontaktfedern zwischen der jeweiligen Verankerungszone und der jeweiligen Kontaktzone kontinuierlich zunächst in eine erste Richtung und anschließend in eine zweite Richtung gebogen sind, die der Biegrichtung der mittleren Kontaktfedern entspricht. Die Leiterplatte der Verbindungseinrichtung weist vorzugsweise unterhalb der die Biegerichtung umkehrenden Biegezonen der äußeren Kontaktfedern Ausnehmungen auf. Diese Ausgestaltung der Kontaktfedern sowie der Leiterplatte erlaubt bedingt durch die relativ kurzen, mittleren Kontaktfedern eine störungsfreie Datenübertragung bei hohen Datenübertragungsfrequenzen. Andererseits wird für den Fall, dass durch Aufbringen einer erhöhten Einführkraft bei Einführen eines nicht typgleichen Datensteckers in die Datenbuchse die Vorsprünge überwunden werden, die Beschädigungsgefahr für die äußeren Kontaktfedern reduziert. Dieselben weisen nämlich eine größere effektive Länge auf, sodass eine Verformungsbelastung sich über die Länge derselben besser verteilen kann. Weiterhin können dieselben bei der Verformung in die Ausnehmungen der Leiterplatte eintauchen.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1: eine perspektivische Ansicht von oben auf einen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinder, nämlich eine Datenbuchse, zusammen mit einem typgleichen Datensetecker;
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2: eine perspektivische Ansicht von oben auf ein Detail des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders;
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3: eine perspektivische Ansicht von oben auf ein Detail des Details der 2;
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4: das Detail der 3 in Seitenansicht;
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5: einen ausschnittsweisen Querschnitt des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders zusammen mit einem typgleichen Datensetecker;
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6: einen ausschnittsweisen Querschnitt des erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders zusammen mit einem nicht typgleichen Datensetecker; und
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7 einen Querschnitt eines alternativen erfindungsgemäßen elektrischen Steckverbinders zusammen mit einem typgleichen Datensetecker.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, nämlich eine Datenbuchse zur kontaktierenden Aufnahme mindestens eines Datensteckers. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen, elektrischen Steckverbinders 10, der im gezeigten Ausführungsbeispiel als RJ45-Datenbuchse ausgebildet ist, zusammen mit einem typgleichen Datenstecker 11, also einem RJ45-Datenstecker.
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In 1 ist vom als Datenbuchse 10 ausgebildeten, elektrischen Steckverbinder ein Gehäuse 12 gezeigt, wobei das Gehäuse 12 an einem ersten Ende 13a eine Einführöffnung 14 zur Aufnahme des Datensteckers 11 aufweist. Über ein gegenüberliegendes Ende 13b des Gehäuses 12 kann ein Datenkabel an die Datenbuchse 10 herangeführt und mit derselben kontaktiert werden.
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Im Gehäuse 12 des als Datenbuchse 10 ausgebildeten, elektrischen Steckverbinders ist eine elektrische Verbindungseinrichtung 15 positioniert, die der elektrischen Kontaktierung des Datensteckers 11 mit der Datenbuchse 10 und andererseits der elektrischen Kontaktierung eines nicht gezeigten Datenkabels mit der Datenbuchse 10 dient.
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In 3 und 4 ist von dieser Verbindungseinrichtung 15 eine Leiterplatte 16 gezeigt, wobei die Leiterplatte 16 im Detail nicht gezeigte, elektrische Leiter umfasst. Weiterhin sind in 3 und 4 von der Verbindungseinrichtung 15 der Datenbuchse 10 Kontaktfedern 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 und 24 gezeigt, die nebeneinander positioniert sind, wobei diese Kontaktfedern 17 bis 24 mit den Leitern der Leiterplatte 16 dadurch kontaktiert sind, dass die Kontaktfedern 17 bis 24 mit ersten Abschnitten 25 in der Leiterplatte 16 verankert sind. Über zweite, elastisch verformbare Abschnitte 26 der Kontaktfedern 17 bis 24 können bei Einführung eines typgleichen Datensteckers 11 in die Datenbuchse 10 Kontakte 27 des Datensteckers 11 mit den Kontaktfedern 17 bis 24 der Verbindungseinrichtung 15 der Datenbuchse 10 kontaktiert werden.
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Wie bereits ausgeführt, dient die Verbindungseinrichtung 15 der Datenbuchse 10 nicht nur der Kontaktierung der Kontakte 27 des Datensteckers 11, sondern auch der Kontaktierung von Datenleitern eines nicht gezeigten Datenkabels, wobei hierzu die Datenbuchse 10 über nicht gezeigten Schneidklemmen verfügt, über welche die Datenleiter des Datenkabels mit der Verbindungseinrichtung 15 der Datenbuchse 10 kontaktiert werden können. 3 zeigt lediglich Ausnehmungen 28 in der Leiterplatte 16, die der Aufnahme dieser Schneidklemmen dienen, um die Schneidklemmen mit den Leitern der Leiterplatte 16 elektrisch zu kontaktieren.
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Wie 2 entnommen werden kann, ist die Verbindungseinrichtung 15 von einer gehäuseseitigen Halteeinrichtung 29 gehalten, wobei die gehäuseseitige Halteeinrichtung 29 zusammen mit der Verbindungseinrichtung 15 der 1 innerhalb des in 1 gezeigten äußeren Abschnitts des Gehäuses 12 positioniert ist. Die Halteeinrichtung 29 dient einerseits der Aufnahme und Führung der Kontaktfedern 17 bis 24 und andererseits der Aufnahme der Leiterplatte 16. In einen vorderen Abschnitt 30 der Halteeinrichtung 29 kann ein in die Datenbuchse 10 einzuführender Datenstecker 11 eingeführt werden, nämlich unter Kontaktierung der Kontakte des Datensteckers 11 mit den Kontaktfedern 17 bis 24 der Datenbuchse 10.
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Ein hinterer Abschnitt 31 der Halteeinrichtung 29 dient der Aufnahme der nicht gezeigten Schneidklemmen, wobei Ausnehmungen 32 der Halteeinrichtung 29 im Bereich des hinteren Abschnitts 31 mit den Ausnehmungen 28 der Leiterplatte 16 fluchten, sodass die Schneidklemmen über diese Ausnehmungen 32 und 28 mit den Leitern der Leiterplatte 16 kontaktiert werden können.
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Um zu vermeiden, dass ein nicht-typgleicher Datenstecker in die Datenbuchse 10 eingeführt werden kann, sind den beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 gehäuseseitige Vorsprünge 33 derart zugeordnet, dass ausschließlich ein zur Datenbuchse typgleicher Datenstecker in die Datenbuchse 10 einführbar ist, dass jedoch die Einführung eines nicht typgleichen Datensteckers in die Datenbuchse 10 blockiert wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel lassen die gehäuseseitigen Vorsprünge 33 demnach die Einführung eines RJ45-Datensteckers in die RJ45-Datenbuchse zu, dieselben blockieren hingegen insbesondere die Einführung eines RJ11-Datensteckers in die RJ45-Datenbuchse.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die gehäuseseitige Halteeinrichtung 29 die Vorsprünge 33 aus, die ausschließlich den beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 der Verbindungseinrichtung 15 zugeordnet sind.
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Die gehäuseseitigen Vorsprünge 33 blockieren nicht nur die Einführung eines nicht typgleichen Datensteckers in die Datenbuchse 10, vielmehr sind die Vorsprünge 33 derart ausgebildet, dass dieselben einen zur Datenbuchse 10 typgleichen Datenstecker 11 bei der Einführung desselben in die Datenbuchse 10 führen und ausrichten, sodass die Kontakte 27 des Datensteckers 11 zu den Kontaktfedern 17 bis 24 der Verbindungseinrichtung 15 der Datenbuchse 10 ausgerichtet sind und so eine optimale Kontaktierung zwischen den Kontakten 27 des Datensteckers 11 und den Kontaktfedern 17 bis 24 der Datenbuchse 10 gewährleistet wird. Hierdurch können Fehlausrichtungen der Kontakte 27 des Datensteckers 11 zu den Kontaktfedern 17 bis 24 der Datenbuchse 10 und damit eine Fehlkontaktierung zwischen denselben vermieden werden.
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Wie bereits ausgeführt, sind die Kontaktfedern 17 bis 24 mit ihren ersten Abschnitten 25 in der Leiterplatte 16 verankert, wobei an den ersten Abschnitten 25 der Kontaktfedern 17 bis 24 Verankerungszonen 34 für die Verankerung derselben in der Leiterplatte 16 ausgebildet sind. Über die zweiten, elastisch verformbaren Abschnitte 26 sind die Kontaktfedern 17 bis 24 mit den Kontakten 27 des Datensteckers 11 kontaktierbar, wobei die zweiten Abschnitte hierzu Kontaktzonen 35 ausbilden.
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Wie am besten 3 und 4 entnommen werden kann, sind an den beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 zwischen der jeweiligen Verankerungszone 34 der jeweiligen Kontaktzone 35 mehr Biegezonen ausgebildet als an den mittleren Kontaktfedern 18 bis 23, sodass demnach die beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 zwischen der jeweiligen Verankerungszone 34 und der jeweiligen Kontaktzone 35 eine größere effektive Länge aufweisen als die mittleren Kontaktfedern 18 bis 23.
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Wie 3 und 4 entnommen werden kann, sind an den mittleren Kontaktfedern 18 bis 23 zwischen der jeweiligen Verankerungszone 34 und der jeweiligen Kontaktzone 35 jeweils zwei Biegezonen ausgebildet, wobei die mittleren Kontaktfedern 18 bis 23 zwischen der jeweiligen Verankerungszone 34 und der jeweiligen Kontaktzone 35 kontinuierlich ausschließlich in eine Richtung, in der Darstellung der 3 und 4 nach oben, gebogen sind bzw. verlaufen.
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An den beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 sind hingegen zwischen der jeweiligen Verankerungszone 34 und der jeweiligen Kontaktzone 35 drei Biegezonen ausgebildet, wobei die beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 zwischen der jeweiligen Verankerungszone 34 und der jeweiligen Kontaktzone 35 zunächst kontinuierlich in eine erste Richtung, nämlich in 3 und 4 nach unten, gebogen sind bzw. verlaufen und anschließend in eine zweite Richtung, nämlich nach oben, gebogen sind bzw. verlaufen, wobei diese zweite Richtung der Biegerichtung der mittleren Kontaktfedern 18 bis 23 entspricht.
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Da in der Projektion (siehe 4) der Abstand zwischen den Verankerungszonen 34 in den Kontaktzonen 35 aller Kontaktfedern 17 bis 24 gleich ist, verfügen demnach die äußeren Kontaktfedern 17 und 24 bedingt durch ihre Konturierung über die zusätzliche Biegezone über eine größere effektive Länge, sodass dieselben eine höhere Elastizität aufweisen und sich auf dieselben einwirkende Kräfte besser verteilen können.
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Dieses Detail ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn beim Versuch einen nicht typgleichen Datenstecker in die Datenbuchse einzuführen eine derartige Einführkraft aufgebracht wird, sodass der nicht typgleiche Datenstecker die Vorsprünge 33, die eigentlich die Einführung des nicht typgleichen Datensteckers in die Datenbuchse 10 verhindern sollen, überwunden werden. In diesem Fall kann durch die erhöhte Elastizität der äußeren Kontaktfedern 17 und 24 die Beschädigungsgefahr derselben verringert werden.
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Wie am besten 5 und 6 entnommen werden kann, sind die Vorsprünge 33 den beiden äußeren Kontaktfedern 17 und 24 derart zugeordnet, dass dieselben im Bereich einer die Biegerichtung der Kontaktfedern 17 bis 24 umkehrenden Biegezone der jeweiligen äußeren Kontaktfeder 17, 24 positioniert sind.
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Dabei sind die Vorsprünge 33 den beiden äußeren Kontaktfedern 17, 24 derart zugeordnet, dass in Einschubrichtung eines Datensteckers in die Datenbuchse 10 Kontakte 27 des Datensteckers die Kontaktfedern 17, 24 unmittelbar hinter den Vorsprüngen 33 kontaktieren. Die Kontaktzonen 35 der Kontaktfedern 17 bis 24 sind demnach in Einschubrichtung des Datensteckers gesehen den Vorsprüngen 33 unmittelbar nachgelagert.
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Anders ausgedrückt sind die Vorsprünge 33 in Einschubrichtung eines Datensteckers gesehen den Kontaktzonen 35 der Kontaktfedern 17 bis 24 unmittelbar vorgelagert.
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5 zeigt einen Querschnitt durch die Datenbuchse 10 mit einem in dieselbe eingeführten, typgleichen Datenstecker 11, wohingegen 6 zeigt, dass die Vorsprünge 33 die Einführung eines nicht typgleichen Datensteckers 11' in die Datenbuchse 10 blockieren.
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3 und 4 sowie 5 und 6 kann entnommen werden, dass die Leiterplatte 16 im Bereich der äußeren Kontaktfedern 17 und 24 Ausnehmungen 36 aufweist, nämlich unterhalb der die Biegerichtung der äußeren Kontaktfedern 17, 24 umkehrenden Biegezonen der äußeren Kontaktfedern 17, 24. Hierdurch kann vermieden werden, dass bei einer elastischen Verformung der äußeren Kontaktfedern 17 und 24, die sich bei einer Kontaktierung eines Datensteckers mit der Datenbuchse 10 ausbilden kann, die äußeren Kontaktfedern 17, 24 die Leiterplatte 16 kontaktieren. Hierdurch kann eine Beschädigungsgefahr der äußeren Kontaktfedern 17, 24 weiter reduziert werden.
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7 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt durch einen alternativen, erfindungsgemäßen, als Datenbuchse ausgebildeten, elektrischen Steckverbinder, der sich von dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 lediglich durch die Konturierung der Kontaktfedern unterscheidet. So kann 7 entnommen werden, dass im Vergleich zur Einschubrichtung des Datensteckers 11 in die Datenbuchse 10 die Anordnung der Verankerungszonen 34 relativ zu den Kontaktzonen 35 vertauscht ist. im Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 sind in Einschubrichtung des Datensteckers 11 in die Datenbuchse 10 gesehen die Verankerungszonen 34 der Kontaktfedern vor den Kontaktzonen 35 positioniert, wohingegen in 7 die Verankerungszonen 34 in Einschubrichtung des Datensteckers 11 gesehen nach den Kontaktzonen 35 der Kontaktfedern 37 angeordnet sind.
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Ein weiterer Unterschied des Ausführungsbeispiels der 7 besteht darin, dass in 7 Ausnehmungen 36 in der Leiterplatte 16 unterhalb der freien Enden der Kontaktfedern 37 angeordnet sind.
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Hinsichtlich aller übrigen Details stimmt jedoch das Ausführungsbeispiel der 7 mit dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 überein, sodass zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die Ausführungen zum Ausführungsbeispiel der 1 bis 6 verwiesen wird und für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Datenbuchse
- 11, 11'
- Datenstecker
- 12
- Gehäuse
- 13a
- Ende
- 13b
- Ende
- 14
- Einführöffnung
- 15
- Verbindungseinrichtung
- 16
- Leiterplatte
- 17
- Kontaktfeder
- 18
- Kontaktfeder
- 19
- Kontaktfeder
- 20
- Kontaktfeder
- 21
- Kontaktfeder
- 22
- Kontaktfeder
- 23
- Kontaktfeder
- 24
- Kontaktfeder
- 25
- Abschnitt
- 26
- Abschnitt
- 27
- Kontakt
- 28
- Ausnehmung
- 29
- Halteeinrichtung
- 30
- Ende
- 31
- Ende
- 32
- Ausnehmung
- 33
- Vorsprung
- 34
- Verankerungszone
- 35
- Kontaktzone
- 36
- Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6530810 B2 [0002, 0002, 0004]
- DE 202011005469 U1 [0003, 0004]