DE2733229A1

DE2733229A1 - Klemmenstecker

Info

Publication number: DE2733229A1
Application number: DE19772733229
Authority: DE
Inventors: Shuichi Otani
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-07-22
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1978-02-02
Also published as: JPS5316185U; US4139255A; GB1553159A; JPS5539562Y2

Description

PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - D-8OOO München 22 D-4800 Bielefeld

Triftstraße 4 3 Siekerwall 7

PG 23 - 77063 St/ge

NISSAN MOTOR COMPANY, Limited No. 2, Takara-machi Kanagawa-ku Yokohama City, JAPAN

Klemmenstecker

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Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungsorgan zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen elektrischen Geräten in einem Kraftfahrzeug und insbesondere einen elektrischen Klemmenstecker gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind verschiedene elektrische Verbindungsorgane

bekannt, die einen Klemmenstift-Stecker und einen Steckbuchsen-Stecker aufweisen, die fest miteinander in Berührung gebracht werden können. Die Stecker umfassen im allgemeinen ein Gehäuse und eine Anzahl von Klemmenstiften oder Steckbuchsen, die in dem Ge häuse befestigt sind. Zur Herstellung der elektrischen Verbindung werden die beiden Stecker miteinander zusammengesteckt, so daß der Klemmenstift in die Steckbuchse eintritt. Diese bekannten Stecker haben jedoch verschiedene Nachteile. Vielfach wird die Festlegung des Klemmenstiftes oder der Steckbuchse in dem Gehäuse schwierig, da sich die Stifte während der Montage in unerwünschter Weise verformen. Außerdem bestehen bei vielen bekannten Verbindungsorganen die Stecker aus einer Anzahl von Teilen, so daß zusätzliche Herstellungs- und Montageschritte notwendig sind und hohe Kosten verursacht werden.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, einen Klemmenstekker zu schaffen, der zur Oberwindung der oben erwähnten Nachteile dient. Die Erfindung ergibt sich im ein zelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Erfindungsgemäß ist ein Klemmenstecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Organen vorgesehen, der ein Gehäuse umfaßt, daß einen durch eine Wand begrenzten Durchgang aufweist. Die Wand weist

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erste und zweite Eingriffsbereiche auf, die im Abstand voneinander liegen und einen erweiterten Zwischenraum begrenzen. Ein Klemmenstift ist mit ersten und zweiten Zungen auf seiner Oberfläche versehen. Die Verbindung des Klemmenstiftes mit dem Gehäuse erfolgt derart, daß die erste Zunge radial in den erweiterten Zwischenraum nach außen gedrückt wird und den ersten Eingriffsbereich erfaßt und den Stift in seiner Position festlegt, wenn die zweite Zunge in Eingriff mit dem zweiten Eingriff sbereich gelangt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 und 2 sind Schnittdarstellungen zweier

herkömmlicher elektrischer Verbindungsstecker, die zum besseren Ver

ständnis der Erfindung gezeigt sind;

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer elektrischen Verbindung der vorliegenden Erfindung mit einem Klem

menstift-Stecker (links) und einem Steckbuchsen-Stecker (rechts);

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer Steckverbindung gemäß

Fig. 3;

Fig. 5A u. 5B sind Teilschnittdarstellungen zur Veranschaulichung der Montage der erfindungsgemäßen Stecker;

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Fig. 6 ist ein Teilschnitt einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform des Buchsen-Steckers der Fig.3;

Fig. 7 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines in dem mit VII bezeichneten Kreis in Fig. 6 gezeigten Teiles;

Fig. 8 und 9 zeigen abgewandelte Ausführungsformen der Steckbuchse zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Stecker.

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Zunächst soll eine herkömmliche elektrische Verbindung mit einem Klemmenstift-Halteblock anhand von Fig. 1 und 2 zum besseren Verständnis der Erfindung erläutert werden.

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Fig. 1 ist ein Block oder eine Steckmuffe einer herkömmlichen elektrischen Verbindung generell mit 10 bezeichnet. Die Steckmuffe 10 umfaßt ein Gehäuse 12 aus isolierendem Material, wie etwa geformtem oder gespritztem Kunststoff. Das Gehäuse 12 weist wenigstens einen Durchgang 14 auf, in den ein elektrischer Klemmenstift 16 fest eingefügt ist. Die Wand des Durchgangs 14 besitzt einen angeformten inneren Vorsprung 18. Der Klemmenstift 16 umfaßt ein Einsteckende 20, das fest in eine Buchse eingefügt werden kann, die in einem nicht gezeigten Stifthalteblock vorgesehen ist, wenn diese beiden Blöcke miteinander verbunden werden, und ein Draht am Verbindungsende 22, das mit einem elektrisch leitenden Draht 23 über zusammengedrückte Hülsen 24 verbunden ist. Der Klemmenstift 16 weist eine Schulter 26 im Mittelbereich und zwei federnde Widerhaken 28 auf, die von dem Einsteck-

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ende 20 ausgehen. Beim Zusammenfügen der Steckmuffe 10 wird der Klemmenstift 16 in den Durchgang 14 eingesteckt und in diesem dadurch verrastet/ daß die fe dernden Widerhaken 28 und die Schulter 26 den inneren Vorsprung 18 von beiden Seiten erfassen.

In Fig. 2 ist eine andere bekannte Steckmuffe gezeigt, die allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet ist. Die Steckmuffe 30 umfaßt im wesentlichen dieselben Teile wie die Steckmuffe 10, so daß weitgehend dieselben Bezugsziffern verwendet worden sind wie in Fig. 1. Im Falle der Fig. 2 ist mit der Wand des Durchgangs 14 eine federnde Zunge 32 verbunden. Das freie Ende

der Zunge 32 wird durch eine Aussparung 34 in dem Klemmenstift 16 aufgenommen und blockiert diesen in dem Durchgang 14.

Die zuvor erwähnten Steckmuffen 10 und 30 haben jedoch eine Reihe von Nachteilen.

Bei herkömmlichen Steckmuffen 10 gemäß Fig. 1 kommen die radial nach außen vorspringenden federnden Wider haken 28 häufig in Berührung mit angrenzenden Teilen, wie etwa Widerhaken anderer Klemmenstifte und/oder Leitungsdrähte, so daß die Montage der Steckmuffenverbindung erschwert wird. Im ungünstigsten Falle können die Widerhaken 28 bei derartigen Berührungen er- heblich verformt werden. Dies führt dazu, daß der Klemmenstift 16 in dem Gehäuse 12 nicht starr festgehalten wird, so daß er sich unbeabsichtigt aus der Steckmuffe 10 lösen kann.

Bei der Steckmuffe 30 gemäß Fig. 2 ist die Konstruktion des Gehäuses 12 sehr kompliziert, da die Zunge 32 erfor-

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derlich ist, obwohl die Nachteile der Steckmuffe 10 gemäß Fig. 1 ausgeschaltet sind. Daher ist es notwendig, bei der Herstellung des Gehäuses 12 sorgfältig

vorzugehen und kostspielige Verfahren anzuwenden. Außerdem ist der Eingriff zwischen der Zunge 32 und dem Klemmenstift 16 nicht immer zuverlässig, da die Zunge 32 aus Kunststoff besteht. 10

Die Erfindung ist darauf gerichtet,die bei den herkömmlichen Steckmuffenverbindungen vorhandenen Nachteile zu überwinden.

Fig. 3 und 4 zeigen eine verbesserte elektrische Verbindung mit einem Halteblock oder Stecker 36 für einen Klemmenstift (links) und einem Halteblock oder Stecker 38 für eine Steckbuchse (rechts). Der Stecker 36 weist ein Gehäuse 40 auf, das wenigstens einen im wesentlichen rohrförmigen Klemmenstift 42 aufnimmt. Der Stecker 38 umfaßt ein Gehäuse 44 und wenigstens eine Steckbuchse 46. Die Gehäuse 40 und 44 bestehen vorzugsweise aus einem Stück aus geformtem Kunststoff und weisen wenigstens einen Durchgang auf, der den erwähnten Klemmenstift 42 und die Steckbuchse 44 enthält, die fest in den Durchgang eingefügt sind.

Das Gehäuse 40 ist mit wenigstens einem langgestreckten Durchgang 48 versehen, der durch eine Wand 50 begrenzt ist. Die Wand 50 weist erste und zweite nach innen vorspringende Bereiche 52 und 54 auf , die in Abstand voneinander liegen und einen erweiterten Zwischenraum 56 bilden. Eine öffnung 54a, die durch den zweiten vorspringenden Bereich 54 gebildet wird, ist wesentlich kleiner als eine Öffnung 52a innerhalb des ersten vorspringenden Bereiches 52, wie später näher erläutert werden soll.

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An einem Ende des Gehäuses 40 ist eine Verlängerung 58 angeformt, die das Ende des Klemmenstiftes 42 schützt und zur Verbindung des Gehäuses 40 mit dem Buchsen-Stecker 38 dient, wie später erläutert werden soll.

Gemäß Fig. 4 umfaßt der Klemmenstift 42 ein Einsteckende 60, das fest in die Steckbuchse 46 in dem Stekker 38 eingefügt wird, wenn die Stecker 36 und 38 miteinander verbunden werden, und ein Drahtanschlußende 62, das mit einem Draht 23 durch zusammengedrückte Hülsen 64 oder dgl. verbunden ist. Weiterhin weist der Klemmenstift 42 zwei Vorsprünge 66 auf, die gemäß der Zeichnung parallel von entsprechenden zylindrischen Seitenwandbereichen des Klemmenstiftes 42 aufragen. Der Zweck dieser Vorsprünge 66 besteht darin, zu verhindern, daß der Klemmenstift 42 während des Einfügens in den Durchgang 48 des Gehäuses 40 um seine Achse gedreht wird, wie später näher ausgeführt werden soll. Die Vorsprünge 66 dienen als sogenannte Stabilisatoren.

Der Klemmenstift 42 ist weiterhin mit zwei Rasteinrichtungen 68 versehen, die sich in den zylindrischen Seitenbereichen zwischen dem Einsteckende 60 und den Vorsprüngen 66 befinden. In Fig. 4 ist eine der Rasteinrichtungen 68 gezeigt. Da die beiden Rasteinrichtungen 68 im wesentlichen gleich sind, soll nur eine von ihnen näher erläutert werden. Die Rasteinrichtung 68 umfaßt zwei federnde Zungen 70 und 72, die sich von einem gemeinsamen Steg 74 aus in entgegengesetzte Richtungen parallel zu der Achse des Klemmstiftes erstrecken. Diese Zungen 70 und 72 werden hergestellt durch Einschneiden und Anheben entsprechender Bereiche der zylindrischen Seitenwand des Klemmenstiftes 42. Die zweite Zunge

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72 ist etwa im Mittelbereich gebogen, so daß sie einen radial nach außen angehobenen Bereich 72a auf' weist. Aus später erläuterten Gründen ist die erste Zunge 70 nicht nach außen von dem Klemmenstift 42 aus gebogen. Die angehobenen Bereiche 72a sind so vorgebogen, daß sie eine Breite zwischen den beiden angehobenen Bereichen 72a ergeben, die etwas geringer als die Breite der öffnung 52a, aber erheblich größer als

die Breite der öffnung 54a des Gehäuses 40 ist. Vorzugsweise verläuft eine längliche Rippe 76 etwa vom Mittelbereich der ersten Zunge 70 zu dem angehobenen Bereich 72a der zweiten Zunge 72. Auf diese Weise springt die erste Zunge 70, genauer gesagt ihr freies Ende, von der entsprechenden öffnung nach außen vor, wenn der angehobene Bereich 72a in Richtung des Inneren des Klemmenstiftes 42 gedrückt wird. Die beiden Zungen 70 und 72 bilden auf diese Weise eine Art von Wippe.

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Das Buchsen-Gehäuse 44 ist ähnlich ausgebildet wie das zuvor beschriebene Stift-Gehäuse 40 und ebenfalls mit wenigstens einem langgestreckten Durchgang 48' versehen, der durch eine Wand 50* begrenzt ist. Die Wand 50' weist erste und zweite nach innen vorspringende Bereiche 52' und 54' auf, die voneinander im Abstand liegen und einen erweiterten Zwischenraum 56' bilden. Auch in diesem Falle ist eine öffnung 54a',die durch den zweiten angehobenen Bereich 54' begrenzt wird, kleiner als eine öffnung 52a' innerhalb des ersten angehobenen Bereiches 52'.

Das Gehäuse 44 weist weiterhin einen dritten nach innen vorspringenden Bereich 57 an der Wand 50" am linken Ende des Gehäuses 44 auf, der eine öffnung 57a begrenzt. Die öffnung 57a ist erhelblich kleiner als die öffnung 54a¹

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Innerhalb des zweiten angehobenen Bereichs 54* und bildet gegenüber dem zweiten angehobenen Bereich 54* eine Stufe 59, deren Zweck später erläutert werden soll.

Innerhalb des Durchganges 48* des Gehäuses 44 befindet sich die Steckbuchse 46 mit einem Aufnahmeende 60' zur Aufnahme des erwähnten Einsteckendes 60 des Klemmen-Stifts 42 und einem Drahtanschlußende 62' zur Verbindung mit einem Draht 23* durch zusammengedrückte Hülsen 64*. Das Aufnahmeende 64* weist einen trapezförmigen Querschnitt auf und ist im Inneren mit einem Vorsprung 75 versehen, der eine feste Verbindung zwischen dem Einsteckende 60 und dem Aufnahmeende 60'bewirkt. Die Steckbuchse 46 weist ebenfalls zwei Rasteinrichtungen 68* auf, die an flachen Seitenbereichen des Aufnahmeende s ausgebildet sind. Die Rasteinrichtung 68' umfaßt erste und zweite federnde Zungen 70* und 72', die von einem gemeinsamen Steg 74' ausgehen. Der mittlere Bereich der zweiten Zunge 72' ist zur Bildung eines nach außen vorspringenden Bereiches 72a* gebogen. Eine Rippe 76' ist in derselben Weise wie bei der Rasteinrichtung 68 des Klemmenstiftes 42 vorgesehen.

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Anhand von Fig. 5 A und 5 B soll die Montage der Stecker erläutert werden. Da die Stecker 36 und 38 im wesentlichen in Bezug auf die Montage gleich sind, soll nur der Vorgang für den Stecker 36 dargestellt werden. Das Einsteckende 60 des Klemmenstiftes 42 wird von der linken offenen Seite in das Gehäuse 40 bzw. dessen Durchgang 48 eingeschoben und axial nach rechts in Fig. 5 A gedrückt. Diese Bewegung erfolgt leicht und gleichmäßig, da keine Teile des Klemmenstiftes 42 bremsend mit der Wand 50 des Durchgangs 48 in Eingriff treten, und zwar auch nicht im Bereich der öffnung 52a innerhalb des

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ersten angehobenen Bereiches 52. Dies beruht darauf, daß die Breite der beiden angehobenen Bereiche 72a geringer als die Breite der öffnung 52a ist. Wenn jedoch die angehobenen Bereiche 72a der zweiten Zungen 72 in Berührung mit dem zweiten angehobenen Bereich 54 nach Passieren des Zwischenraumes 56 treten, werden die angehobenen Bereiche 72a nach innen in Bezug auf den Klemmenstift 42 gedrückt, so daß die freien Enden der ersten Zungen 70 aufgrund der Wippenwirkung nach außen austreten. Wenn die angehobenen Bereiche 72a weiter nach rechts verschoben und in die Öffnung 54a des Gehäuses 40 gebracht werden, sind die freien Enden der ersten Zungen 70 so weit gespreizt, daß sie in den erweiterten Zwischenraum 56 außerhalb der öffnung 52a eintreten, wie in Fig. 5 B gezeigt ist.

Auf diese Weise werden die freien Enden der ersten Zungen 70 in Eingriff mit Schultern des ersten angehobenen Bereiches 52a des Gehäuses 40 gebracht, und der Klemmenstift 42 wird in seiner Position festgehalten. Eine weitere Axialverschiebung des Klemmenstiftes 42 nach rechts wird durch Auswahl einer geeigneten Form der angehobenen Bereiche 72a verhindert. In nicht gezeigter Weise ist die Wand 50 des Durchganges 48 vorzugsweise mit einem Führungsbereich versehen, der die zuvor erwähnten stabilisierenden Vorsprünge 66 an dem Klemmenstift 42 bei dem Einführen des Klemmenstiftes 42 in das Gehäuse erfaßt, so daß eine Drehung des Klemmenstiftes 42 um seine Achse innerhalb des Gehäuses 40 verhindert wird. Im Falle des Buchsen-Steckers 38 wird das Aufnahmeende 60* in Eingriff mit der zuvor erwähnten Stufe 59 des Gehäuses 44 ge· bracht, so daß eine weitere Axialverschiebung der Steckbuchse 46 nach links in der Zeichnung verhindert wird.

Selbstverständlich wird auch eine Verschiebung der Steck-

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buchse 46 nach rechts durch die Rasteinrichtung 68* verhindert. Auf diese Weise wird die Steckbuchse 46 in ihrer Position in dem Gehäuse 44 festgehalten.

Die Stecker 36 und 38 werden miteinander zusammengesteckt. Zu diesem Zweck wird ein Ende des Gehäuses 44 in die erweiterte Verlängerung 58 des Gehäuses 40 eingeschoben. Dabei tritt das Einsteckende 60 des Klemmenstiftes 42 in das Aufnahmeende 60' der Steckbuchse 46 ein, so daß eine durchgehende elektrische Verbindung zwischen den Stiften 42 und 46 hergestellt wird.

Eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform der Buchsen-Steckmuffe ist in Fig. 6 und 7 gezeigt und mit der Bezugsziffer 77 versehen. Der eingekreiste Bereich der Fig. 6 ist vergrößert in Fig. 7 gezeigt. In diesem Falle sind zwei längliche Nuten 78 in der Wand 50 ausgebildet, die sich durch die zweiten und dritten angehobenen Bereiche 54' und 57 im wesentlichen parallel zu der Achse des Durchgangs 48' erstrecken. Auf diese Weise kann eine zuvor montierte Steckbuchse 46 unter Verwendung eines kleinen, länglichen Werkzeugs 80, wie etwa eines Schraubenziehers, leicht aus dem Gehäuse 44 erfaßt werden. Wenn es notwendig ist, eine zuvor montierte Steckbuchse 46 herauszunehmen, wird das Werkzeug 80 durch die Nut 78 eingeführt und in aufwärtiger oder abwärtiger Richtung in der Zeichnung gegen die zuvor angehobene erste Zunge 70* gedrückt, so daß diese zum Inneren der Steckbuchse 46 gebogen wird. Auf diese Weise kann die Steckbuchse 46 in Axialrichtung leicht aus dem Durchgang 48' des Gehäuses 44 herausgezogen werden. Diese Art des Herausnehmens kann ebenfalls bei dem Stecker 36 angewendet werden, sofern er mit Nuten in der Wand 50 versehen ist.

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Obgleich in der vorangegangenen Beschreibung ausgeführt worden ist, daß der Kleiranenstift oder die Steckbuchse zwei Rasteinrichtungen 68 oder 68' aufweisen, kann nur eine Rasteinrichtung 68 oder 68' verwendet werden, sofern damit eine ausreichende Verrastung zustande kommt.

Fig. 8 und 9 zeigen zwei abgewandelte Ausführungsformen 82 und 84 der Steckbuchse. Die Steckbuchse 82 weist auf ihrer oberen flachen Wand nur eine Rasteinrichtung 68" auf, und die Steckbuchse 84 ist in den Seitenwänden mit entsprechenden Rasteinrichtungen 68¹¹¹ versehen.

Gewünschtenfalls kann jedes Gehäuse zwei oder mehrere Klemmenstifte und Durchgänge aufweisen, obwohl in der vorangegangenen Beschreibung nur von einem Stift und einem Durchgang ausgegangen worden ist. Außerdem können der Klemmenstift und die Steckbuchse jede andere geeignete Form aufweisen.

Die Erfindung führt nicht nur zu einer Vereinfachung des Gehäuses und damit zu einer Verringerung der Herstellungskosten, sondern sie verhindert auch ein Verhaken von Widerhaken, das bei herkömmlichen Klemmenstiften häufig eintrat. Außerdem wird erfindungsgemäß die Einführung der Klemmenstifte und Steckbuchsen in die entsprechenden Gehäuse erleichtert, und die Stifte werden fest in ihrer Position in dem Gehäuse gehalten, so daß die Möglichkeit von Betriebsfehlern der Stecker verringert werden.

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Claims

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Patentansprüche

Klemmenstecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung durch Zusammenstecken mit einem weiteren Klemmenstecker, mit einem Gehäuse, das einen durch eine Wand begrenzten Durchgang aufweist, dadurch g ekennzeichnet, daß die Wand (50) erste und ₁₀. zweite Eingriffbereiche (52,54) in Abstand voneinander aufweist , die einen erweiterten Zwischenraum (56) begrenzen, daß ein Klemmenstift (42) bzw. eine Steckbuchse (46) erste und zweite Zungen (70,72) auf der Oberfläche aufweisen und daß die Zungen derart wippende förmig miteinander verbunden sind, daß beim Eindrücken der zweiten Zungen durch den zweiten Eingriffbereich die ersten Zungen nach außen in den erweiterten Zwischenraum (56) spreizbar sind und den ersten Eingriffbereich erfassen.

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2. Klemmenstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Eingriffbereiche vorspringende Bereiche (52,54) der Wand (50) sind.

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3. Klemmenstecker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch den zweiten Eingriffbereich (54) begrenzte öffnung (54a) kleiner als eine durch den ersten Eingriffbereich (52) begrenzte öff nung (52a) ist.
4. Klemmenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Zungen (70,72) von einem gemeinsa men Steg (74) in dem Stift (42,46) in entgegengesetz te Richtungen parallel zu der Achse des Stiftes ausgehen.

ORIGINAL INSPECTED

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5. Kleramenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zunge (72) etwa im Mittelbereich (72a) derart radial nach außen gebogen ist, daß sie mit dem zweiten Eingriffsbereich (54) in Eingriff tritt.
6. Klemmenstecker nach Anspruch 5, dadurch g e k e η nzeichnet, daß eine Rippe (76) etwa im Mittelbereich der Zungen (70,72) zwischen dem angehobenen Bereich (72a) der zweiten Zunge und der ersten Zunge (70) verläuft.
7. Klemmenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, gekennzeichnet durch Stabilisierungs-

Vorsprünge (66), die parallel von dem Stift (42,46) vorspringen, und einen Pührungsbereich in der Wand (50), der die VorSprünge (66) beim Einführen des Stiftes in den Durchgang (48) erfaßt. 20
8. Klemmenstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (44) wenigstens eine Nut (78) zur Aufnahme eines Werkzeugs (80) vorgesehen ist.

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