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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Stecker mit einem Kontaktstift zum Einstecken in einen Buchsenabschnitt
einer dazu passenden Steckbuchse, die zum Kontaktieren und Halten
des Kontaktstiftes elastische Kontaktzungen aufweist.
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Die in den 6A bis 7B gezeigten
Kontaktstifte 102a und 102b eines Steckers, die
jeweils in eine zugehörige
Steckbuchse eingeführt
werden soll, sind durch Biegen elektrisch leitender Metallplatten gebildet.
Wie in den 6A bis 7B dargestellt, entstehen
dabei an den Kanten der Kontaktstifte 102a und 102b die
gebogenen Flächen 131a und 131b, die
jeweils einen Krümmungsradius
aufweisen, der ungefähr
gleich der Dicke der Metallplatte 120 ist.
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Wenn beispielsweise ein Kontaktstift 120c, der
eine ähnliche
Ausbildung aufweist, wie die in den 7A und 7B gezeigte und 0,64 mm dick
und 0,6 mm breit ist, hergestellt wird, wird der Krümmungsradius
der gebogenen Radiusflächen 131c,
die an jeder Ecke ausgebildet sind, wie in 8 gezeigt, groß. Die ebenen Flächen 135c,
die jeweils zwischen den entsprechenden gebogenen Radiusflächen 131c angeordnet
sind, werden schmal.
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Wenn der Kontaktstift 102c in
einen zylindrischen hohlen Buchsenabschnitt 106 der Steckbuchse 103,
wie in 9A gezeigt, eingeführt wird,
treten die Kontaktabschnitte 107a der beiden elastischen Kontaktzungen 107 der
Steckbuchse 103 mit den ebenen Flächen 135c in Kontakt.
Die beiden elastischen Kontaktzungen 107 erzeu gen elastische
Kräfte,
die in Richtung auf den zwischen diesen angeordneten Kontaktstift 2 wirken.
Der Kontaktstift 2 wird so gegen Auszug aus dem elektrischen
Buchsenabschnitt 106 gesichert.
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Wenn der Kontaktstift 102c in
Bezug auf die Kontaktabschnitte 107a in dem elektrischen
Buchsenabschnitt 106, wie in 9B gezeigt,
fehlausgerichtet wird, können
dabei die Kontaktabschnitte 107a mit den gebogenen Radiusflächen 131c in
Kontakt treten. Herbei wird die elastische Kraft der elastischen
Kontaktzungen 107 verringert, so daß der Kontaktstift 102c sich
leicht ungewollt aus dem elektrischen Buchsenabschnitt 106 der
Steckbuchse 103 lösen
kann.
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Die
DE 37 04 886 A1 beschreibt einen Stecker,
der mit einer Steckbuchse verbunden werden kann, wobei der Stecker
einen flachen Steckerstift aufweist, der in Längsrichtung mindestens eine
nutenförmige
Vertiefung aufweist. In diese nutenförmige Vertiefung greift ein
vorspringendes Kontaktteil der Buchse ein. Hierdurch soll erreicht
werden, daß die
Dicke des flachen Steckerstiftes durch Einstellen der Tiefe der
Ausnehmung leicht variiert werden kann, so daß eine leichte Anpassung an
verschiedene Steckbuchsen möglich
ist, die verschieden groß und
verschieden geformte Zungenaufnahmen für den flachen Steckerstift
haben. Durch die Nut, in die das zugehörige Kontaktteil der Buchse
eingreift, wird auch die Führung
des Steckerstiftes verbessert.
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Gemäß diesem Stand der Technik
ist also ein Stecker mit einem Kontaktabschnitt zum Einstecken in
einen Buchsenabschnitt eines dazu passenden Steckbuchsenkontaktes
bekannt, die zum Kontaktieren und Halten des Kontaktstiftes elastische
Kontaktzungen aufweist. Der Kontaktstift ist als Rechteckprofil
gestaltet, das aus einer gefalteten Metallplatte gebildet ist, wobei
diese eine erste Fläche
mit einem durch die Nuten verdünnten
Abschnitt ausgestattet ist und außen liegt. Beim Falten werden
die Abschnitte der Metallplatte so gebogen, daß sie eng aneinander liegen.
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Die
DE 16 15 681 A beschreibt einen Stecker mit
einem im wesentlichen runden Kontaktstift zum Einführen in
einen kreiszylindrischen Buchsenabschnitt einer Steckbuchse. Der
Kontaktstift hat im Abstand zu seiner Spitze in Längsrichtung
einen Schlitz. Hierdurch entstehen radial nach außen abgebogene federnde
Kontaktabschnitte, die sich in dem kreiszylindrisch geformten Buchsenabschnitt
der zugehörigen
Steckbuchse abstützen.
Alternativ ist vorgesehen, einen flachen Abschnitt im Abstand zur
Spitze anzuordnen, der geschlitzt ist, wobei dessen seitlichen Flächen über die
Außenfläche des
ansonsten im Querschnitt runden Kontaktstiftes vorstehen und so
federnde Abschnitte bilden, die sich gegen die Wandung des kreiszylindrischen
Buchsenabschnittes der zugehörigen
Steckbuchse abstützen.
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Die
EP 0 657 961 A2 beschreibt einen Stecker
mit einem Kontaktstift zum Einstecken in einen Buchsenabschnitt
einer dazu passenden Steckbuchse, der einstöckig aus einer Metallplatte
durch Biegen hergestellt ist, wobei mindestens einer der aufeinanderliegenden
gefalteten Abschnitte mit Vorsprüngen ausgebildet
ist, die sich in Dickenrichtung des Kontaktstiftes erstrecken, wobei
die Verdickungen als sich in Längsrichtung
erstreckende Rippen, als punktförmige
Ausformungen oder als sich in Querrichtung des Kontaktstiftes erstreckende
Rippen gebildet sein können,
so dass sich im Bereich der nach außen weisenden Ausformungen
ergeben sich nach innen zu dem anderen Plattenabschnitt hin offene Vertiefungen
ergeben.
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Die
EP 0378 466 A1 beschreibt einen Stecker mit
einem Kontaktstift zum Einstecken in einen Buchsenabschnitt einer
dazu passenden Steckbuchse, welcher aus einer Metallplatte durch
Biegen hergestellt ist. Der Kontaktstift selbst ist jedoch aus einem
massiven Abschnitt der Metallplatte gebildet. Durch Biegen hergestellt
sind die sich an den Kontaktstiften anschließenden Abschnitte einschließlich der
Abschnitte, die zum Anschließen
eines Kabels dienen.
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Die
FR
1 108 263 beschreibt eine Steckbuchse, an die Verbindungsabschnitte
zum Anschluß eines
Kabels angeformt sind. Der Abschnitt der Metallplatte, aus dem der
Buchsenabschnitt geformt wird, ist gegenüber dem Abschnitt, aus dem
die Verbindungslaschen geformt sind, dickenmäßig reduziert. Dabei bildet
die im Verhältnis
zu der durchgehenden Außenfläche zurückgesetzte
Fläche
nur die Innenfläche
des Buchsenabschnitts.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen
Stecker mit einem Kontaktstift vorzusehen, der sicher gegen Auszug
aus einem elektrischen Buchsenabschnitt einer zugehörigen Steckbuchse
gehalten werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung duch einen Stecker mit einem Kontaktstift zum Einstecken
in einen Buchsenabschnitt einer dazu passenden Steckbuchse, die
zum Kontaktieren und Halten des Kontaktstiftes elastische Kontaktzungen
aufweist, wobei
- – der Kontaktstift als rechteckiges
Hohlprofil gestaltet ist, das aus einer Metallplatte mit einer ersten
Fläche
mit einem vertieften Abschnitt und einer dieser abgewandten und
dazu beabstandeten ebenen zweiten Fläche durch Biegen geformt ist und
von einer Bodenwand und Umfangswänden umgrenzt
ist,
- – der
Kontaktstift einen mit den Kontaktzungen in Kontakt bringbaren ersten
Bereich aufweist,
- – der
Kontaktstift an den ersten Bereich beidendig anschließend zweite
Bereiche aufweist,
- – die
Außenfläche der
Bodenwand und der Umfangswände
durch die ebene zweite Fläche
der Metallplatte gebildet ist und
- – die
den vertieften Abschnitt aufweisende erste Fläche die innen liegende Fläche des
Kontaktstiftes im ersten Bereich desselben bildet.
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Der erste Bereich, der den vertieften
Abschnitt aufweist, umfaßt
die Abschnitte, die mit den elastischen Kontaktzungen in Kontakt
treten.
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Dabei liegen die erste Fläche des
ersten Bereichs der Metallplatte, der die Abschnitte bildet, die mit
den elastischen Kontaktzungen in Kontakt treten, innen und die zweite
Fläche
außen.
Die Dicke des ersten Bereichs, der die Abschnitte umfaßt, die
mit den elastischen Kontaktzungen in Kontakt treten, ist geringer
als die Dicke der zweiten Bereiche. Wenn der Kontaktstift durch
Biegen der Metallplatte gebildet wird, ist daher der Krümmungsradius
der gebogenen Radiusflächen
an den Ecken des ersten Bereichs klein.
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Die ebenen Flächenteile dieses ersten Bereichs,
die den elastischen Kontaktzungen zugewandt sind, sind groß und können mit
den zugehörigen
Flächen
der zweiten Bereiche bündig
ausgebildet werden. Dies erleichtert den Kontakt zwischen diesen
Abschnitten und den elastischen Kontaktzungen.
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Wie vorrangehend beschrieben, sind
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wenn der Kontaktstift durch Biegen der Metallplatte gebildet
wird, die Krümmungsradien
der Radiusflächen,
die zwischen den Kanten des Bereichs, der die Abschnitte umfaßt, die
mit den elastischen Kontaktzungen in Kontakt gebracht werden, ausgebildet
sind, klein. Die Fläche der
ebenen Abschnitte solch eines Abschnitts ist daher vergrößert. Sogar
wenn eine Fehlausrichtung zwischen dem Kontaktstift und den beiden
elastischen Kontaktzungen hervorgerufen wird, wenn der Kontaktstift
in den elektrischen Buchsenabschnitt der zugehörigen Steckbuchse eingeführt wird,
wird verhindert, daß die
elastischen Kontaktzungen der zugehörigen Steckbuchse mit den Radiusflächen in Kontakt
treten. Jede ebene Fläche
wird daher zuverlässig
mit einer zugehörigen
Fläche
der elastischen Kontaktzungen in Kontakt gebracht.
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Auch wenn der Kontaktstift in dem
elektrischen Buchsenabschnitt der zugehörigen Steckbuchse fehlausgerichtet
eingeführt
wird, wird die Andruckkraft der elastischen Kontaktzunge der zugehörigen Steckbuchse
nicht verringert. Es wird daher verhindert, daß der Kontaktstift sich ungewollt
aus dem elektrischen Buchsenabschnitt der zugehörigen Steckbuchse löst. Sogar
wenn der Kontaktstift in dem elektrischen Buchsenabschnitt der zugehörigen Steckbuchse
fehlausgerichtet ist, kann daher zuverlässiger verhindert werden, daß die Andruckkraft
der elastischen Kontaktzungen der zugehörigen Steckbuchse verringert
wird. Es wird daher zuverlässiger verhindert,
daß der
Kontaktstift sich aus dem elektrischen Buchsenabschnitt der zugehörigen Steckbuchse
lösen kann.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß an
den Kontaktstift einstückig
ein rohrförmiger
Abschnitt und daran wiederum einstückig ein Kabelverbindungsabschnitt
anschließt.
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In den Zeichnungen sind ein Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung
und solche gemäß dem Stand
der Technik dargestellt.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Steckers gemäß der Erfindung,
der einen Kontaktstift aufweist;
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2A ist
ein Schnitt entlang der Linie IIA-IIA von 1;
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2B ist
ein Schnitt entlang der Linie IIB-IIB von 1;
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2C ist
ein Schnitt entlang der Linie IIC-IIC von 1;
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3 ist
eine Draufsicht auf eine Metallplatte, aus der der Kontaktstift
gemäß dieser
Ausführungsform
gebildet ist;
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4 ist
ein Schnitt entlang der Linie IV-IV von 3;
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5A ist
ein Querschnitt, bei dem der Kontaktstift gemäß der ersten Ausführungsform
in einen elektrischen Kontaktabschnitt einer Steckbuchse eingeführt ist;
und
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5B ist
ein Querschnitt, bei dem der Kontaktstift aus seiner Position in 5A gezeigten Position verschoben
ist;
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6A ist
eine perspektivische Ansicht eines Kontaktstifts gemäß dem Stand
der Technik und
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6B ist
ein Schnitt entlang der Linie VIB-VIB von 6A;
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7A ist
eine perspektivische Ansicht eines Kontaktstifts gemäß einem
weiteren Stand der Technik und
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7B ist
ein Schnitt entlang der Linie VIIB-VIIB von 7A;
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8 ist
ein Schnitt eines Kontaktstifts gemäß einem weiteren Stand der
Technik;
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9A ist
ein Schnitt, bei dem der Kontaktstift von 8 in einen elektrischen Kontaktabschnitt einer
Steckbuchse eingeführt
ist;
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9B ist
ein Schnitt, der den Kontaktstift aus einer im Verhältnis zu 9A verschobenen Position
zeigt.
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Nachfolgend wird ein Stecker 1 mit
einem Kontaktstift 2 gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 5B beschrieben. Der Stecker 1,
der den in 1 gezeigten
Kontaktstift 2 aufweist, wird zum elektrischen Verbinden
eines Kabels mit Hilfe einer Steckbuchse 3 verwendet.
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Die Steckbuchse 3 ist aus
einer elektrisch leitenden Metallplatte gebildet und weist einen
Kabelverbindungsabschnitt (nicht dargestellt) für ein elektrisches Kabel und,
wie in den 5A und 5B gezeigt, einen damit einstückigen elektrischen
Buchsenabschnitt 6 auf. Der Kabelverbindungsabschnitt wird
mit dem elektrischen Kabel durch Crimpen des elektrischen Kabels
und Einschneiden dessen Ummantelungsabschnitts elektrisch verbunden
und an diesem befestigt. Der Buchsenabschnitt 6 ist derart ausgebildet,
daß er,
wie in den 5A und 5B gezeigt, im Querschnitt
ein rechteckiges Hohlprofil bildet. Der Buchsenabschnitt 6 weist
ferner zwei elastische Kontaktzungen 7 auf, die ein Paar
bilden und einander gegenüberliegen.
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Die elastischen Kontaktzungen 7 können sich
elastisch einander annähern
und voneinander entfernen. Jede Kontaktzunge 7 weist in
Breitenrichtung in einem mittleren Abschnitt einen Kontaktabschnitt 7a auf.
Diese Kontaktabschnitte 7a ragen von den übrigen Abschnitten
der elastischen Kontaktzungen 7 in dem elektrischen Buchsenabschnitt 6 nach innen
aufeinander zu vor.
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Wenn der Kontaktstift 2 des
Anschlußsteckers 1 in
den elektrischen Buchsenabschnitt 6 eingeführt wird,
wird der Kontaktstift 2 zwischen die beiden elastischen
Kontaktzungen 7 der Steckbuchse 3 eingeführt. Dabei
erzeugen die beiden elastischen Kontaktzungen 7 eine elastische
Kraft, die auf den Kontaktstift 2 beidseitig einwirkt.
Der Kontaktstift 2 wird gegen Auszug aus dem Buchsenabschnitt 6 gehalten.
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Der Stecker 1 wird durch
Biegen einer elektrisch leitenden Metallplatte 20 (3 und 4 zeigen tatsächlich nur den Abschnitt, der
mit dem den Kontaktstift 2 bildenden Teil der Metallplatte 20 übereinstimmt)
gebildet. Wie in 1 gezeigt,
weist der Stecker 1 einen Kabelverbindungsabschnitt 4 auf,
mit dem ein elektrisches Kabel elektrisch verbunden wird. Er weist
ferner einen Rohrabschnitt 8 und den Kontaktstift 2 auf,
der in den Buchsenabschnitt 6 eingeführt wird. Die Abschnitte 4 und 8 und
der Kontaktstift 2 sind einstückig ausgebildet. Bei dem Stecker 1 sind
der Kabelverbindungsabschnitt 4, der Rohrabschnitt 8 und
der Kontaktstift 2 in der Reihenfolge, in der sie aufgeführt sind,
hintereinander vorgesehen.
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Der Kabelverbindungsabschnitt 4 ist
mit dem Rohrabschnitt 8 verbunden und weist eine Bodenwand 10 und
mehrere Crimpabschnitte 11, die jeweils entlang einer Kante
dieser Bodenwand 10 vorgesehen sind, auf. Die Bodenwand 10 ist
eben ausgebildet. Die Bodenwand 10 ist in der Draufsicht
rechteckig ausgebildet. Ein Endabschnitt eines elektrischen Kabels,
dessen Seele freigelegt ist, wird auf die Bodenwand 10 gelegt.
Die Crimpabschnitte 11 sind entlang der Kanten jeweils
an beiden Enden in Längsrichtung
der Bodenwand 10 angeordnet.
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Der Endabschnitt des elektrischen
Kabels, an dem die Seele freigelegt ist, wird auf die Bodenwand 10 gelegt
und die Crimpabschnitte 11 werden so gebogen, daß der Endabschnitt
dieses elektrischen Kabels gegen die Bodenwand 10 gedrückt wird
und mit dem Kabelverbindungsabschnitt 4 elektrisch verbunden
wird. D.h., der Kabelverbindungsabschnitt 4 wird mit dem
Kabel durch Crimpen des Kabels mittels der Crimpabschnitte 11 elektrisch
verbunden.
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Der Rohrabschnitt 8 ist
sowohl mit dem Kabelverbindungsabschnitt 4 als auch dem
Kontaktstift 2 verbunden und ist wie ein viereckiges Prisma
geformt. Wenn der Ste cker 1 in ein Steckverbindergehäuse eingeführt wird,
wird der Rohrabschnitt 8 in einen Anschlußklemmenaufnahmeraum
dieses Steckverbindergehäuses
eingeführt.
Der Rohrabschnitt 8 wird in einem engen Kontakt mit der
Innenwandfläche
des Anschlußklemmenaufnahmeraums
gehalten, wodurch der Stecker 1 in dem Steckverbindergehäuse fluchtend
angeordnet ist. Ein Riegelarm des Steckverbindergehäuses wird
ferner mit dem Rohrabschnitt 8 verriegelt. Wenn der Riegelarm
mit dem Rohrabschnitt 8 verriegelt ist, wird verhindert,
daß der
Stecker 1 aus dem Anschlußklemmenaufnahmeraum herausgezogen
werden kann.
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Der Kontaktstift 2 ist mit
dem Rohrabschnitt 8 verbunden und ist als rechteckiges
Hohlprofil gestaltet und weist eine ebene Bodenwand 12,
die mit der Bodenwand 10 annähernd bündig verläuft, und mehrere Umfangswände 13 auf,
die mit der Bodenwand 12 verbunden sind oder dieser zugewandt
sind. Der Kontaktstift 2 ist dünner als der Rohrabschnitt 8.
Die Bodenwand 12 und die Umfangswände 13 sind aus einem
Band hergestellt. Der Kontaktstift 2 ist ferner so ausgebildet,
daß sein
Endabschnitt, der dem Kabelverbindungsabschnitt 4 entfernt
angeordnet ist, sich allmählich
zu seiner Spitze hin verjüngt.
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Die elektrisch leitende Metallplatte 20,
die in den 3 und 4 gezeigt und aus der der
Stecker 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
gebildet ist, wird durch Ausstanzen aus einer aus Kupfer oder einer Kupferlegierung
(Messing und Berylliumkupfer umfassend) bestehenden Platte hergestellt.
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Der Bereich der Metallplatte 20,
der den Kontaktstift 2 bildet, ist als ebene Platte ausgebildet,
die in der in 3 gezeigten
Draufsicht ungefähr
rechteckig ist. Die Metallplatte 20 weist einen Bodenwandabschnitt 21 auf,
der der Bodenwand 12 entspricht, und weist Umfangswandabschnitte 22 auf, die
die in 3 gezeigten Umfangswände 13 bilden. Der
Bodenwandabschnitt 21 und die Umfangswandabschnitte 22 sind
bandförmig
ausgebildet. Der Kontaktstift 2 entsteht durch Biegen der
Metallplatte 20 entlang der Biegelinien 30a, 30b und 30c,
die durch die Grenzen der nebeneinanderliegenden Abschnitte 21 und 22 gebildet
und durch gestrichelte Linien in 3 dargestellt
sind.
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Die Metallplatte 20 ist
derart ausgebildet, daß die
Dicke des ersten Bereichs 23, der die Abschnitte umfaßt, die
mit den elastischen Kontaktzungen 7 in Kontakt gebracht
werden, wenn der Kontaktstift 2 in den elektrischen Buchsenabschnitt 6 der Steckbuchse 3 eingeführt wird,
geringer als die der übrigen
zweiten Bereiche 24 und 25 ist. Wie in 4 gezeigt, ist in dem ersten
Bereich 23 in der ersten Fläche 26 der Metallplatte 20 ein
vertiefter Abschnitt 27 ausgebildet. Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich
der vertiefte Abschnitt 27 quer über die gesamte Breite der
Umfangswandabschnitte 22 der Metallplatte 20 ausgehend
von der Mittellinie deren Bodenwandabschnitts 21.
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Die zweite Fläche 28 der Metallplatte 20,
die parallel beabstandet zu der ersten Fläche 26 und dieser
abgewandt angeordnet ist, ist insgesamt eben ausgebildet und umfaßt den ersten
Bereich 23 und die zweiten Bereiche 24, 25,
die bündig
aneinander anschließen.
Bei der in dieser Figur dargestellten Ausführungsform ist der zweite Bereich
24 vom Kabelverbindungsabschnitt 4 aus gesehen vor dem
Abschnitt 23 angeordnet und der zweite Bereich 25 vom Kabelverbindungsabschnitt 4 aus
gesehen hinter dem ersten Bereich 23 angeordnet.
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Der Kontaktstift 2 wird
derart aus der Metallplatte 20 entlang der Biegelinien 30a, 30b und 30c gebogen,
daß die
erste Fläche 26 innen
und daß die zweite
Fläche 28 außen liegt.
Die Krümmungsradien 31 an
den Kanten des ersten Bereichs 23 sind, wie in 2B gezeigt ist, geringer
als die Krümmungsradien 32, 33 an
den Kanten der zweiten Bereiche 24 und 25, wie
jeweils aus den 2A und 2C ersichtlich.
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Bei dem Kontaktstift 2 sind
die ebenen Flächen 34,
die sich zwischen den Kanten des ersten Abschnitts 23,
wie in 2B gezeigt, größer als
die ebenen Flächen 35 und 36,
die sich zwischen den Kanten der zweiten Abschnitte 24 und 25,
die jeweils in den 2A und 2C gezeigt sind, erstrecken.
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Bei dieser Ausführungsform ist der erste Bereich 23 dünner als
die zweiten Bereiche 24 und 25 ausgebildet. Der
vertiefte Abschnitt 27 ist ferner durch Eindrücken (Einprägen) in
die erste Fläche 26 gebildet.
Bei der zweiten Fläche 28 schließen alle
Bereiche 23, 24 bündig aneinander an. Der Kontaktstift 2 wird
außerdem
durch Biegen der Metallplatte 20 so gebildet, daß die erste
Fläche 26 innen
und die zweite Fläche 28 außen liegend
angeordnet sind. Die Krümmungsradien 31 an
den Kanten des ersten Bereichs 23 sind ferner klein ausgebildet.
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Sogar wenn eine Fehlausrichtung zwischen dem
Kontaktstift 2 und den beiden elastischen Kontaktzungen 7 hervorgerufen
wird, wenn der Kontaktstift 2 in den elektrischen Buchsenabschnitt 6 der Steckbuchse 3 eingeführt wird,
wird verhindert, daß die
Kontaktabschnitte 7a der elastischen Kontaktzungen 7 mit
den Radiusflächen 31 in
Kontakt treten. Es wird folglich verhindert, daß die elastische Stellkraft zum
Beaufschlagen des Kontaktstifts 2, wenn dieser zwischen
den elastischen Kontaktzungen 7 angeordnet ist, verringert
wird. Es wird daher zuverlässig
verhindert, daß der
Kontaktstift 2 ungewollt aus dem elektrischen Buchsenabschnitt 6 der
Steckbuchse 3 austritt.