CH679900A5

CH679900A5 -

Info

Publication number: CH679900A5
Application number: CH805/90A
Authority: CH
Inventors: Heinz-Juergen Brinkmann
Original assignee: Ingold Messtechnik Ag
Priority date: 1990-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1992-04-30
Also published as: DE4104370C2; DE4104370A1; JPH04220971A; US5123856A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Steckverbinder, insbesondere für Sensoren, gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.

Steckverbinder der eingangs genannten Art sind mehrfach so beispielsweise aus der US-PS 4 167 300 bekannt, wobei diese Steckverbinder nach dem male-female Prinzip aufgebaut sind. Durch diese Bauart entstehen notwendigerweise Vertiefungen oder Hohlräume entweder auf der Seite des Steckers oder der Dose. Vielfach werden solche Stecker an Sensoren, wie beispielsweise Temperaturfühler, pH-Elektroden und dergleichen fest montiert. Einige solcher Sensoren, wie beispielsweise pH-Elektroden sind sehr hochohmige Signalquellen. An die Isolation der Steckverbinder werden deshalb sehr hohe Anforderungen gestellt. Bei den bekannten Steckverbindern kann nun im geöffneten Zustand leicht Wasser oder Feuchtigkeit in die Vertiefungen oder Hohlräume eindringen und den Isolationswiderstand drastisch verringern, so dass der Sensor funktionsuntauglich wird. Durch die Art der geschilderten Vertiefungen ist eine Reinigung oder Trocknung der Kontakte solcher Steckverbinder sehr schwierig. Dies kann bei der Wartung solcher Sensoren, zum Beispiel bei einem Wechsel in rauher Umgebung zu Störungen des Signals führen.

Steckverbinder nach dem Stumpfkontaktprinzip sind ebenfalls bekannt, so beispielsweise aus der DE-AS 2 301 798. Von den koaxial steckbaren Steckteilen weist einer feststehende Kontaktstücke und der andere mittels Federn nach aussen vorgespannte Kontaktstücke auf. Zur Selbstreinigung der Kontaktstücke sind jene eines Steckteiles mit balligen Kontaktflächen ausgestattet, die mit feststehenden Kontaktstücken des anderen Steckteiles zusammenwirken, welche muldenförmige Kontaktflächen aulweisen, die überdies in einem von 90° abweichenden Winkel zur Wirkrichtung des Kontaktstückes verlaufen. Abgesehen von der komplizierten Ausbildung sind die muldenförmigen Kontaktflächen Schmutzfänger, die sich wegen der Muldenform schlecht reinigen lassen. Dieser Steckverbinder ist für empfindliche Signal- bzw. Datenleitungen nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Steckverbinder der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die geschilderten Nachteile vermieden werden.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Dadurch, dass an der Stirnseite jedes Steckteiles für jeden Pol ein Kontaktstück vorhanden ist, wobei zugeordnete Kontaktstücke im gekuppelten Zustand des Steckers stumpf aneinan-derstehen und wobei überdies die Kontaktstücke eines Steckteils in Kontaktrichtung federnd angeordnet sind, ergeben sich Steckverbinder, die ebene Stirnflächen aufweisen und bei denen Vertiefungen und Hohlräume vermieden sind. Solche Steckverbinder erschweren deshalb bereits das Ablagern von Feuchtigkeit und Schmutz und können überdies auf einfach Art sicher gereinigt und getrocknet werden. Durch die feststehende Ausbildung des Kontaktstückes am Stecker ist das Kontaktstück sicher im Isolierkörper angeordnet, beispielsweise eingebettet, so dass dadurch sogar kleinste Taschen vermieden werden, welche zur Ansammlung von Feuchtigkeit und Schmutz Anlass geben könnten. Die verschwenkbare Kupplung der Steckteile mittels des Bajonettverschlusses ermöglichen eine Selbstreinigung der Kontaktflächen und bewirken eine sichere, störungsfreie Signalübertragung. Diese wird noch unterstützt durch die vorstehende Abschirmung des als Stecker dienenden Teiles, wodurch beim Kuppeln der Steckteile zunächst die Abschirmung in Kontakt kommt, bevor die Kontaktstücke in Eingriff kommen, so dass auch dadurch Störungen der zu übertragenden Signale vermieden werden.

Ein solcher Steckverbinder ist nicht nur für zweipolige Leitungen, sondern insbesondere auch für mehrpolige Leitungen geeignet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Steckverbinders sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Für die Ausbildung der Kontaktstücke ergeben sich die verschiedensten Möglichkeiten. So kann der Steckverbinder beispielsweise nach Anspruch 2 ausgestaltet sein, so dass konvexe Kontaktstücke auf ebenen Kontaktbereichen gleiten können, wenn sie zusammengefügt werden. Vorteilhafter ist jedoch eine Ausgestaltung nach Anspruch 3. Werden solche Steckteile des Steckverbinders zusammengesetzt und gegeneinander bewegt, so können sich die konvexen Kontaktstücke aufgrund ihrer punktförmigen Berührung selbst reinigen.

Eine besonders einfache Ausbildung des federnden Kontaktstückes beschreibt Anspruch 4. Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 ermöglicht grössere Federwege und damit auch eine sichere Vorspannung aneinanderstehender Kontaktstücke. ■

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäs-sen elektrischen Steckverbinders wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschreiben, dabei zeigen:

Fig.1 die Dose eines Steckverbinders, halbseitig geschnitten;

Fig. 2 den Stecker eines Steckverbinders, halbseitig geschnitten; und

Fig. 3 die Ansicht auf die Stirnseite des Steckers gemäss Fig. 2.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen elektrischen Steckverbinder, wobei der Steckteil (2) der Fig. 1 als Dose ausgestaltet ist, die mit einem nicht näher dargestellten Kabel verbunden ist. Der Steckteil (4) der Fig. 2 ist als Stecker ausgebildet, der an einem Ende eines angedeuteten Sensors (6) fest installiert ist. Im dargestellten Beispiel ist der Steckverbinder für eine fünfpolige elektrische Leitung ausgestaltet.

Der Steckteii (4) der Fig. 2 weist einen Isolierkörper (8) auf, in dem fünf Kontaktstifte (10) eingebettet sind, die auf der Innenseite Lötfahnen (12) oder andere Mittel zum Anschluss von Leitungen aufweisen und auf der Aussenseite an einer ebenen Stirnseite (14) des Isolierkörpers (8) konvexe Kontaktstücke (16a, 16b, 16c, 16d, 16e) bilden, so dass die

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Kontaktstücke praktisch in der Ebene der Stirnseite (14) des Steckteils (4) liegen und punktförmige Kontaktbereiche bilden. Der Isolierkörper ist von einer metallischen Abschirmung (18) umgeben, die auf der Aussenseite ebenfalls bündig mit der Stirnseite (14) endigt. Weiter enthält der Steckteil (4) einen aussen liegenden Kupplungsteil (20) einer bajonettartigen Kupplung. Dieser Kupplungsteil enthält an seiner Aussenseite eine schmale Nut (22) und eine breite Nut (24), die es ermöglichen, mit entsprechenden Nasen des anderen Kupplungsteiles zusammenzuwirken, um ein phasengenaues Kuppeln der zusammengehörenden Kontaktstücke sicher zu stellen. Ausserdem ist der Kupplungsteil (20) mit kurzen in Umfangsrichtung verlaufenden Ausnehmungen (26) versehen, die für die Nasen des anderen Kupplungsteiles den Verschwenkweg des als Stecker ausgebildeten Steckteiles (4) mit dem als Dose ausgebildeten Steckteil (2) bestimmen und eine Lagesicherung im gekuppelten Zustand bewirken. Ein Dichtungsring (28) dient überdies der Abdichtung des Innenraumes bei gekuppelten Steckteilen.

Die Fig. 1 zeigt den als Dose ausgebildeten Steckteil (2), der in einem Gehäuse (30) einen Isolierkörper (32) enthält, in dem fünf Kontaktstifte (34) angeordnet sind, welche den Kontaktstiften (10) des Steckteiles (4) zugeordnet sind. Die Kontaktstifte (34) sind im Isolierkörper (32) verschiebbar gelagert und mittels einer Feder (36) nach aussen in Kontaktrichtung vorgespannt. Auf der Innenseite der Kontaktstifte (34) ist jeweils eine Lötfahne (38) oder ein sonstiges Anschlussmittel für die einzelnen Phasen des Kabels vorhanden. Der Kontaktstift (34) steht geringfügig über die Stirnseite (40) des Isolierkörpers (32) vor und bildet ein Kontaktstück (42), an dem ein Kontaktstück (16a bis 16e) des Steckteiles (4) im gekuppelten Zustand der Steckteile ansteht. Dabei wird das Kontaktstück (42) und damit der Kontaktstift (34) gegen den Isolierkörper (32) gedrückt. Der Isolierkörper (32) ist weiter von einer metallischen Abschirmung (44) umgeben, die über die Stirnseite (40) des Isolierkörpers (32) vorsteht und nach innen umgebördelte Abschnitte (45a) aufweist, die sich mit axial vorstehenden Kontaktfahnen (45b) abwechseln. Letztere stehen in axialer Richtung über die Kontaktstücke (42) vor, so dass zunächst stets die Abschirmungen (18,44) der Steckteile (2, 4) in Kontakt kommen, bevor dies für die einzelnen Kontaktstücke der Fall ist. Die Abschirmung kommt beim Kuppeln der Steckteile (2, 4) also zunächst in Kontakt und verhindert dadurch Fehlsignale in den einzelnen zu kontaktierenden Phasen des Steckverbinders. Nach aussen schliesst sich dann radial eine Kappe (46) an, welche auf der Innenseite eine Nase (48) enthält, die mit der Nut (22) des Kupplungsteiles (20) des Steckteiles (4) zusammenwirkt, wenn die Steckteile miteinander gekuppelt werden. Die Kappe (46) enthält eine weitere nicht sichtbare Nase, welche breiter ist und beim Kuppeln mit der Nut (24) des Steckteiles (4) zusammenwirkt. Die Nasen (48) greifen überdies in die Ausnehmung (26) im Kuppiungsteil (20) ein und begrenzen beim Verschwenken der Steckteile (2, 4) den Verschwenkweg und sichern die gekuppelten Teil in ihrer richtigen gegenseitigen Lage, so dass die Kontaktstücke (16a bis 16e) des Steckteiles (4) im richtigen, d.h. phasengenauen Kontakt mit den Kontaktstücken (42) des Steckteiles (2) stehen.

Die Kappe (46) trägt auf ihrem innen liegenden Teil überdies das Gehäuse (30), welches an dem dem Steckteil (2) abgewandten Ende mit einer Kabelführung (50) versehen ist, um ein nicht näher dargestelltes Kabel in das Gehäuse einzuführen und zu sichern.

Es sind noch zahlreiche weitere Ausgestaltungen des Steckverbinders möglich. So können beispielsweise die Kontaktstücke des Steckteiles (4) nicht nur konvex, sondern auch bereichsweise ausgebildet sein, so dass während des ganzen Schwenkweges ein Kontaktstück (42) des einen Steckteiles (2) mit dem Kontaktstück des anderen Steckteiles (4) in Eingriff steht. Anstelle der Ausrüstung der Kontaktstifte (34) mit einer Feder (36), kann der Kontaktstift (34) auch über ein elastisches Material im Isolierkörper (32) eingebettet sein, so dass dadurch die Federvorspannung zum Kontaktstück des anderen Steckteiles gesichert ist. In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist die Kappe (46) nicht fest angeordnet, sondern auf einem Gehäuseteil in axialer Richtung verschiebbar, so dass sie zur Verbesserung des Zuganges zu den Kontaktstücken (42) und damit zur leichteren und wirksameren Reinigung zurückgeschoben werden kann. Dabei kann die Kappe zur Verdrehsicherung in einer Nut geführt sein. Weiter ist es möglich, den Steckteil nicht gerade wie in Fig. 1 gezeigt, sondern abgewinkelt auszugestalten.

Claims

Patentansprüche

1. Elektrischer Steckverbinder, insbesondere für Sensoren mit einem ersten dosenartigen und einem zweiten steckerartigen Steckteil (2, 4), die jeweils in einem Isolierkörper (8, 32) mindestens zwei Polkontakte aufweisen und eine diese umgebende Abschirmung (18, 44) sowie eine Lagesicherung (20, 46) in gekuppeltem Zustand enthalten, wobei an der Stirnseite (14, 40) jedes Steckteiles (2, 4) für jeden Pol ein Kontaktstück (16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 42) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder nach dem Stumpfkontaktprinzip ausgestaltet ist, wobei der als Stecker ausgebildete erste Steckteil (4) zur Anordnung an einem Sensor (6) geeignet ist und im ersten Isolierkörper (8) feststehende Kontaktstücke (16a, 16b, 16c, 16d, 16e) aufweist, die mit der ebenen Stirnseite des Isolierkörpers (8) praktisch bündig sind; wobei weiter Kontaktstücke (42) des als Dose ausgebildeten zweiten Steckteiles (2) in Kontaktrichtung federnd in einem zweiten Isolierkörper (32) angeordnet sind; wobei die um eine gemeinsame Achse verschwenkbaren Steckteile (2, 4) mittels eines Bajonettverschlusses (22, 24, 26, 48) aus einer vorbestimmten Steckstellung bis in eine Kontaktstellung koaxial verschwenkbar und arretierbar sind; und wobei die Abschirmung (18) des als Stecker ausgebildeten Steckteiles (4) bis an dessen Stirnseite (14) reicht und die Abschirmung (44) in dem als Dose ausgebildeten

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Steckteil (2) über die Stirnseite (40) des Isolierkörpers, (32) vorstehend (45b) ausgebildet ist.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche der Kontaktstücke (16a, 16b, 16c, 16d, 16e) eines Steckteiles (4) konvex und die Kontaktstücke (42) des anderen Steckteiles (2) eben ausgebildet sind.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche der Kontaktstücke (16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 42) beider Steckteile (2,4) konvex ausgebildet sind.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die federnd angeordneten Kontaktstücke in ein elastisches Material eingebettet sind.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die federnd angeordneten Kontaktstücke (42) jeweils mittels einer Feder (36) vorgespannt sind.

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