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Die Erfindung betrifft ein Steckkontaktelement zur Kontaktierung mit einem Gegenkontaktelement, wobei das Steckkontaktelement einen ersten Kontaktarm und einen zweiten Kontaktarm aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Kontaktelementanordnung umfassend ein Steckkontaktelement und ein Gegenkontaktelement.
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Bisher bekannte Steckkontaktelemente weisen üblicherweise drei Kontaktarme auf, welche nebeneinander an einem Grundkörper des Steckkontaktelements angeordnet und abwechselnd in unterschiedliche Richtungen vom Grundkörper weggebogen sind, so dass ein in das Steckkontaktelement eingeführtes Gegenkontaktelement zwischen die dabei aufgebogenen Kontaktarme geklemmt werden kann. Ist das Gegenkontaktelement, beispielsweise ein IDC-Kontakt, durch eine erste Kontaktzunge und eine zweite Kontaktzunge ausgebildet, ist hierbei der Nachteil, dass mindestens ein Kontaktarm zumindest teilweise in dem Spalt zwischen den beiden Kontaktzungen an dem Gegenkontaktelement anliegt, so dass hier keine ausreichende Kontaktierung gewährleistet werden kann. Zudem kann es insbesondere bei Auftreten von Vibrationen oder sonstigen Bewegungen des Steckkontaktelements und/oder des Gegenkontaktelements leicht zu einer Verschiebung des Steckkontaktelements und/oder des Gegenkontaktelements kommen, wodurch die Kontaktierung unterbrochen wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mittels welcher eine möglichst sichere Kontaktierung, insbesondere bei Auftreten von Vibrationen, zwischen einem Steckkontaktelement und einem Gegenkontaktelement gewährleistet werden kann.
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Bei einem Steckkontaktelement der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Ausbildung eines Aufnahmeraumes für das Gegenkontaktelement der erste Kontaktarm zu dem zweiten Kontaktarm gegenüberliegend angeordnet ist und der erste Kontaktarm mit dem zweiten Kontaktarm über einen umlaufenden Rand verbunden ist, wobei der erste Kontaktarm federnd ausgebildet ist und der erste Kontaktarm eine größere Längsausdehnung aufweist als der zweite Kontaktarm.
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Der Aufnahmeraum des erfindungsgemäßen Steckkontaktelements wird somit durch die beiden Kontaktarme und den umlaufenden Rand ausgebildet, so dass ein in den Aufnahmeraum eingeführtes Gegenkontaktelement zwischen den beiden Kontaktarmen und dem umlaufenden Rand geklemmt wird. Dadurch wird sowohl eine Kontaktierung des Gegenkontaktelements an den beiden Kontaktarmen als auch an dem Rand realisiert, so dass die Anzahl der Kontaktbereiche gegenüber einem herkömmlichen Steckkontaktelement erhöht ist. Ferner kann ein Verkippen bzw. ein Verrutschen des Gegenkontaktelements innerhalb des Aufnahmeraumes weitgehend verhindert werden, wodurch eine besonders sichere Kontaktierung, insbesondere auch bei Auftreten von Vibrationen, ermöglicht wird. In Bezug auf den Rand bedeutet umlaufend, dass die beiden sich gegenüberliegenden Kontaktarme von dem Rand umgeben sind, d. h. dass die Kontaktarme innerhalb des Randes angeordnet sind. Der umlaufende Rand bewirkt zudem, dass bei Einschieben der Kontaktzungen in den Aufnahmeraum die Kontaktzungen an ihren Querseitenflächen entlang des Randes geführt werden, wodurch ein Druck von dem Rand auf die Kontaktzungen aufgebracht wird, so dass diese leicht zusammengedrückt werden. Dadurch wird eine Federwirkung der Kontaktzungen erzielt, wodurch die Kontaktzungen an ihren Querseitenflächen von dem Rand zusätzlich gehalten bzw. geklemmt werden können.
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Durch die unterschiedlich große Längsausdehnung der beiden Kontaktarme kann eine verbesserte Klemmwirkung der Kontaktarme gegenüber sonst üblicherweise gleich lang ausgebildeten Federarmen erzielt werden. Durch die unterschiedlich große Längsausdehnung der Kontaktarme und dadurch, dass der die größere Längsausdehnung aufweisende Kontaktarm federnd ausgebildet ist, wird eine verbesserte Anpassbarkeit der Kontaktarme an die Form, insbesondere die Dicke, des zu kontaktierenden Gegenkontaktelements ermöglicht. Mittels des derart ausgebildeten Steckkontaktelements können sowohl dünne als auch dicke Gegenkontaktelemente sicher geklemmt und damit kontaktiert werden. Im Ruhezustand, d. h. wenn kein Gegenkontaktelement in den Aufnahmeraum eingeführt ist, sind die Kontaktarme vorzugsweise möglichst dicht zueinander gebogen, so dass im Ruhezustand der Spalt zwischen den beiden Kontaktarmen möglichst gering, vorzugsweise Null, ist. Soll ein Gegenkontaktelement mit einer geringen Dicke geklemmt bzw. kontaktiert werden, so muss der erste Kontaktarm, welcher federnd ausgebildet ist, nur einen relativ geringen Weg ausgefedert werden, um eine ausreichende Klemmwirkung und Kontaktierung zu erreichen. Federnd ausgebildet bedeutet hierbei, dass der erste Kontaktarm zu dem Rand und dem zweiten Kontaktarm auslenkbar bzw. verbiegbar ist. Der erste Kontaktarm ist vorzugsweise im Wesentlichen in dem Bereich zwischen der Verbindungsstelle des ersten Kontaktarmes mit dem umlaufenden Rand und dem Kontaktierungsbereich des ersten Kontaktarmes federnd ausgebildet. Der Kontaktierungsbereich des ersten Kontaktarmes ist vorzugsweise nicht federnd ausgebildet. Soll ein Gegenkontaktelement, welches eine größere Dicke aufweist, geklemmt bzw. kontaktiert werden, so können bei Einführen des Gegenkontaktelements der erste Kontaktarm, der federnd ausgebildet ist, aufgrund seiner größeren Längsausdehnung weiter ausfedern, so dass auch ein derartiges Gegenkontaktelement sicher geklemmt und kontaktiert werden kann. Der zweite Kontaktarm mit der geringeren Längsausdehnung, welcher vorzugsweise nicht oder nur in einem geringen Maße federnd ausgebildet ist, stellt eine Art Führungshilfe für das in den Aufnahmeraum einzuführende Gegenkontaktelement dar, wohingegen über den federnd ausgebildeten ersten Kontaktarm mit der größeren Längsausdehnung die maximal notwendige Größe bzw. Ausdehnung des Aufnahmeraumes eingestellt werden kann, welche benötigt wird, um das Gegenkontaktelement in den Aufnahmeraum einzuführen, so dass beliebig dick ausgebildete Gegenkontaktelemente mit dem erfindungsgemäßen Steckkontaktelement geklemmt bzw. kontaktiert werden können. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Längsausdehnung des ersten Kontaktarmes mindestens doppelt so lang ausgebildet ist als die Längsausdehnung des zweiten Kontaktarmes. Dadurch kann eine besonders hohe Flexibilität bei der Anpassbarkeit des Steckkontaktelements bzw. der Kontaktarme an unterschiedlich dick ausgebildete Gegenkontaktelemente erreicht werden. Das erfindungsgemäße Steckkontaktelement zeichnet sich somit durch einen gegenüber den herkömmlichen Steckkontaktelementen höhere Flexibilität und Einsetzbarkeit aus. Zudem wird die Auflagefläche der Kontaktarme auf der Oberfläche der Kontaktzungen des Gegenkontaktelements vergrößert, so dass eine größere Anzahl an Kontaktpunkten zwischen den Kontaktarmen und dem Gegenkontaktelement bzw. den Kontaktzungen des Gegenkontaktelements erreicht wird, wodurch die Kontaktierung weiter verbessert werden kann.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der umlaufende Rand bereichsweise federnd ausgebildet. Dadurch kann mittels des Randes eine zusätzliche Klemmwirkung auf das in den Aufnahmeraum eingeführte Gegenkontaktelement aufgebracht werden und der Rand ist in bestimmten Grenzen flexibel an die Breite des in den Aufnahmeraum eingeführten Gegenkontaktelements anpassbar.
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Die bereichsweise federnde Ausbildung des umlaufenden Randes wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass der umlaufende Rand zwei seitlich von dem ersten Kontaktarm und dem zweiten Kontaktarm ausgebildete Stegelemente aufweist, welche federnd ausgebildet sind. Die federnde Ausbildung der Stegelemente wird dadurch erreicht, dass zwischen den Stegelementen und den Querseitenflächen der Kontaktarme ein Spalt ausgebildet ist, so dass die Stegelemente relativ zu den Kontaktarmen auslenkbar sind.
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Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Kontaktarm und/oder der zweite Kontaktarm in einem Kontaktierungsbereich mit dem Gegenkontaktelement in Richtung des Aufnahmeraumes gebogen ausgebildet. Dadurch kann eine besonders sichere Kontaktierung bzw. Klemmung eines Gegenkontaktelements zwischen den beiden Kontaktarmen erreicht werden. Die Kontaktierungsflächen der Kontaktarme, d. h. der Bereich der Kontaktarme, an denen eine Kontaktierung mit dem Gegenkontaktelement, stattfindet, sind somit vorzugsweise nicht eben ausgebildet, sondern weisen eine Biegung, vorzugsweise eine im Wesentlichen halbkreisförmige Biegung auf, wobei vorzugsweise die Kontaktierung der Kontaktzungen mit den Kontaktarmen an der Außenfläche der halbkreisförmigen Biegung der Kontaktarme stattfindet. Die Kontaktierungsfläche bzw. der Kontaktierungsbereich des ersten Kontaktarmes und die Kontaktierungsfläche bzw. der Kontaktierungsbereich des zweiten Kontaktarmes werden vorzugsweise beim Einführen eines Gegenkontaktelements in den Aufnahmeraum annähernd gleich weit aus ihrer Ruhelage bzw. Ruheposition ausgelenkt.
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Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen der erste Kontaktarm und/oder der zweite Kontaktarm eine schlitzförmige Öffnung auf. Insbesondere durch die Ausbildung einer schlitzförmigen Öffnung an dem ersten Kontaktarm können die Federeigenschaften und damit die Flexibilität und Biegsamkeit des ersten Kontaktarmes erhöht werden. Dadurch wird eine noch bessere und mit einem geringeren Kraftaufwand verbundene Anpassung des ersten Kontaktarmes an die Dicke des zu kontaktierenden Gegentaktelements realisiert. Die schlitzförmige Öffnung erstreckt sich dabei vorzugsweise entlang der Längsausdehnung eines Kontaktarmes. Es können dabei auch mehr als eine schlitzförmige Öffnung an einem Kontaktarm vorgesehen sein.
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Weiter es bevorzugt vorgesehen, dass der erste Kontaktarm und/oder der zweite Kontaktarm zweiteilig ausgebildet sind, so dass der erste Kontaktarm und/oder der zweite Kontaktarm einen ersten Kontaktierungsbereich und einen zweiten Kontaktierungsbereich aufweisen. Sind die Kontaktarme nicht zweiteilig ausgebildet, weisen sie jeweils einen Kontaktierungsbereich auf. Die zweiteilige Ausbildung eines Kontaktarmes ist vorzugsweise entlang seiner Längsausdehnung vorgesehen, indem der Kontaktarm entlang seiner Längsausdehnung mit einem Durchbruch oder einem Spalt versehen ist, welcher den Kontaktarm in einen ersten Teilbereich mit einem ersten Kontaktierungsbereich und in einen zweiten Teilbereich mit einem zweiten Kontaktierungsbereich spaltet bzw. trennt. Durch eine zweiteilige Ausbildung eines oder beider Kontaktarme kann eine Schiefstellung des Gegenkontaktelements zu dem Steckkontaktelement besser ausgeglichen werden.
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Vorzugsweise ist es weiter vorgesehen, dass der umlaufende Rand zweiteilig ausgebildet ist. Die Teilung des Randes ist dabei vorzugsweise an dem Bereich des Randes vorgesehen, an welchem der erste Kontaktarm oder der zweite Kontaktarm an dem Rand angrenzen. Durch die zweiteilige Ausbildung des umlaufenden Randes kann die Federwirkung des Randes erhöht werden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Kontaktelementanordnung gelöst, welche ein wie vorstehend aus- und weitergebildetes Steckkontaktelement und ein Gegenkontaktelement mit einer ersten Kontaktzunge und einer zweiten Kontaktzunge aufweist, wobei das Gegenkontaktelement mit seiner ersten Kontaktzunge und mit seiner zweiten Kontaktzunge in den Aufnahmeraum des Steckkontaktelements einführbar ist. Im eingeführten Zustand liegen beide Kontaktarme vorzugsweise flächig an den beiden Kontaktzungen des Gegenkontaktelements an. Eine punktuelle Reibung bzw. Kontaktierung, wie dies bei den herkömmlichen Steckkontaktelementen der Fall ist, wird dabei vermieden.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematisch dargestellte Vorderansicht einer herkömmlichen Kontaktelementanordnung;
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2 eine schematisch dargestellte perspektivische Seitenansicht einer wie in 1 gezeigten herkömmlichen Kontaktelementanordnung;
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3 eine schematisch dargestellte perspektivische Vorderansicht einer Kontaktelementanordnung gemäß der Erfindung mit einem gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildeten Steckkontaktelement;
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4 eine schematisch dargestellte perspektivische Seitenansicht der in 3 gezeigten Kontaktelementanordnung;
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5 eine schematisch dargestellte Schnittdarstellung einer Seitenansicht der in 3 und 4 gezeigten Kontaktelementanordnung;
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6 eine schematisch dargestellte perspektivische Vorderansicht eines Steckkontaktelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
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7 eine schematisch dargestellte Rückansicht des in 6 dargestellten Steckkontaktelements.
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1 und 2 zeigen eine herkömmliche Kontaktelementanordnung mit einem herkömmlichen Steckkontaktelement 10. Das Steckkontaktelement 10 weist einen Grundkörper 12 auf, an welchem drei, im Wesentlichen gleichartig ausgebildete, Kontaktarme 14a, 14b, 14c angeordnet sind. Die Kontaktarme 14a, 14b, 14c sind nebeneinander an dem Grundkörper 12 angeordnet, wobei zwei nebeneinander angeordnete Kontaktarme 14a, 14b, 14c in jeweils unterschiedliche Richtungen gebogen ausgebildet sind, sodass ein Gegenkontaktelement 16 mittig zwischen die ausgebogenen Kontaktarme 14a, 14b, 14c eingeführt werden kann. Beim Einführen des Gegenkontaktelements 16 können die Kontaktarme 14a, 14b, 14c aufgrund ihrer Federwirkung auseinander gedrückt werden, um eine Klemmung und Kontaktierung des Gegenkontaktelements 16 zu erreichen.
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Das Gegenkontaktelement 16 weist eine erste Kontaktzunge 18 und eine zweite Kontaktzunge 20 auf, wobei zwischen der ersten Kontaktzunge 18 und der zweiten Kontaktzunge 20 aufgrund der Ausformung des Gegenkontaktelements 16 ein Spalt 22 vorgesehen ist.
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Ein wie in 1 und 2 gezeigtes herkömmliches Steckkontaktelement 10 hat den Nachteil, dass im eingeführten Zustand des Gegenkontaktelements in das Steckkontaktelement 10 zumindest einer der Kontaktarme 14a, 14b, 14c teilweise im Bereich des Spaltes 22 an das Gegenkontaktelement 16 angreift und somit keine ausreichende Kontaktierung gewährleistet werden kann. Zudem kann es bei einer derartigen Ausbildung eines Steckkontaktelements 10 schnell zu einem Verkippen bzw. Verrutschen des Gegenkontaktelements 16 in dem Steckkontaktelement 10 kommen, wodurch die Kontaktierung ungewollt unterbrochen wird bzw. nicht mehr ausreichend groß genug ist.
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Um diese Nachteile zu beheben, weist die in 3–7 gezeigte Kontaktelementanordnung gemäß der Erfindung ein Steckkontaktelement 110 auf, welches einen ersten Kontaktarm 114a und einen zweiten Kontaktarm 114b und einen den ersten Kontaktarm 114a mit dem zweiten Kontaktarm 114b verbindenden umlaufenden Rand 124 aufweist. Der umlaufende Rand 124 bildet zusammen mit den beiden Kontaktarmen 114a, 114b die Begrenzung für einen Aufnahmeraum 126, in welchen das Gegenkontaktelement 116 zur Kontaktierung eingeführt werden kann, so wie es in den 3–5 gezeigt ist. Der umlaufende Rand 124 weist zwei Stegelemente 128 auf, welche seitlich entlang der Kontaktarme 114a, 114b ausgebildet sind. Zwischen den Stegelementen 128 und den Kontaktarmen 114a, 114b ist jeweils ein Spalt 130 vorgesehen, sodass zumindest der erste Kontaktarm 114a relativ zu den Stegelementen 128 bzw. dem Rand 124 bewegbar ist und dadurch federnd ausgebildet ist. Beim Einführen eines Gegenkontaktelements 116 in den Aufnahmeraum 126 wird eine Federwirkung des ersten Kontaktarmes 114a vorzugsweise in dem Bereich zwischen der Angrenzung des ersten Kontaktarmes 114a an dem umlaufenden Rand 124 und dem Kontaktierungsbereich 132a des ersten Kontaktarmes 114a bewirkt. Der Kontaktierungsbereich 132a selber ist vorzugsweise nicht federnd ausgebildet. Die Auslenkung des Kontaktierungsbereiches 132a aus seiner Ruheposition, wobei die Ruheposition die Position ist, wenn kein Gegenkontaktelement 116 in den Aufnahmeraum 126 eingeführt ist, wird durch den federnd ausgebildeten Bereich des Kontaktarmes 114a zwischen dem Kontaktierungsbereich 132a und der Verbindungsstelle des ersten Kontaktarmes 114a mit dem umlaufenden Rand 124 bewirkt. Ferner ist durch die Ausbildung des Spaltes 130 auch der umlaufende Rand 124 im Bereich der Stegelemente 128 federnd ausgebildet. Im Bereich des Aufnahmeraumes sind der Rand 124 bzw. die Stegelemente 128 gebogen, vorzugsweise u-förmig gebogen ausgebildet.
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Der erste Kontaktarm 114a weist eine größere Längsausdehnung auf als der zweite Kontaktarm 114b, wobei bei der hier gezeigten Ausführungsform der erste Kontaktarm 114a eine mehr als doppelt so große Längsausdehnung aufweist als der zweite Kontaktarm 114b. Der zweite Kontaktarm 114b, welcher wesentlich kürzer ausgebildet ist, als der erste Kontaktarm 114a dient als Führungselement für die einzuführenden Kontaktzungen 118, 120 des Gegenkontaktelements 116, wohingegen der erste Kontaktarm 114a in Abhängigkeit der Dicke des zu kontaktierenden Gegenelements 116 den Aufnahmeraum 126 aufgrund seiner Elastizität und Biegsamkeit bzw. Federwirkung entsprechend weit öffnen kann, indem der erste Kontaktarm 114a entsprechend ausfedert.
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Ferner sind bei der hier gezeigten Ausführungsform, wie dies insbesondere in 5 zu erkennen ist, der erste Kontaktarm 114a und der zweite Kontaktarm 114b im Kontaktierungsbereich 132a, 132b mit dem Gegenkontaktelement 116 in Richtung des Aufnahmeraumes 124 gebogen ausgebildet. Die Kontaktarme 114a, 114b sind dabei in dem Kontaktierungsbereich 132a, 132b im Wesentlichen halbkreisförmig gebogen ausgebildet, wobei die Kontaktarme 114a, 114b derart im Kontaktierungsbereich 132a, 132b gebogen ausgebildet sind, dass die Außenfläche der Biegung, insbesondere des halbkreisförmigen Bogens, an der Oberfläche der Kontaktzungen 118, 120 des Gegenkontaktelements 116 anliegen, wie dies insbesondere aus der in 5 gezeigten Schnittdarstellung ersichtlich ist.
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Durch den teilweise in Form von federnden Stegelementen 128 ausgebildeten umlaufenden Rand 124, an welchem der zweite Kontaktarm 114b befestigt ist, wird der zweite Kontaktarm 114b beim Einführen eines Gegenkontaktelements 116 in den Aufnahmeraum 126 in seinem Kontaktierungsbereich 132b annähernd ebenso weit aus seiner Ruheposition ausgelenkt wie der Kontaktierungsbereich 132a des ersten Kontaktarmes 114a. Die Federwirkung zum Auslenken des Kontaktierungsbereiches 132b des zweiten Kontaktarmes 114b resultiert dabei vorzugsweise nicht aus einer Federwirkung des zweiten Kontaktarmes 114b selbst, sondern aus dem bereichsweise, insbesondere im Bereich der Stegelemente 128, federnd ausgebildeten umlaufenden Rand 124, an welchem der zweite Kontaktarm 114b befestigt ist. Wird ein Gegenkontaktelement 116 in den Aufnahmeraum 126 eingeführt, federt der umlaufende Rand 124 im Bereich der Stegelemente 128 aus, wodurch gleichzeitig eine Auslenkung des Kontaktierungsbereiches 132b des zweiten Kontaktarmes 114b bewirkt wird, wobei die Größe der Auslenkung des Kontaktierungsbereiches 132b des zweiten Kontaktarmes 114b von der durch das eingeführte Gegenkontaktelement 116 bewirkten Auslenkung des umlaufenden Randes 124 im Bereich der Stegelemente 128 abhängig ist.
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Um die Federwirkung des ersten Kontaktarmes 114a zu erhöhen, weist der erste Kontaktarm 114a bei der in 3–7 gezeigten Ausführungsform eine schlitzförmige Öffnung 134 auf. Bei der in 6 und 7 gezeigten Ausführungsform ist die schlitzförmige Öffnung 134 derart ausgebildet, dass der erste Kontaktarm 114a und der zweite Kontaktarm 114b zweigeteilt ausgebildet sind. Durch die zweiteilige Ausbildung der Kontaktarme 114a, 114b sind auch die Kontaktierungsbereiche 132a, 132b der Kontaktarme 114a, 114b zweigeteilt. Im Bereich der in 7 gezeigten zweigeteilten Ausbildung des zweiten Kontaktarmes 114b ist auch der umlaufende Rand 124 zweigeteilt ausgebildet, in dem die schlitzförmige Öffnung 134 sich bis zum dem umlaufenden Rand 124 hin erstreckt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steckkontaktelement
- 12
- Grundkörper
- 14a
- Kontaktarm
- 14b
- Kontaktarm
- 14c
- Kontaktarm
- 16
- Gegenkontaktelement
- 18
- Erste Kontaktzunge
- 20
- Zweite Kontaktzunge
- 22
- Spalt
- 110
- Steckkontaktelement
- 114a
- Erster Kontaktarm
- 114b
- Zweiter Kontaktarm
- 116
- Gegenkontaktelement
- 118
- Erste Kontaktzunge
- 120
- Zweite Kontaktzunge
- 124
- Rand
- 126
- Aufnahmeraum
- 128
- Stegelement
- 130
- Spalt
- 132a, 132b
- Kontaktierungsbereich
- 134
- Schlitzförmige Öffnung
