DE102014007544A1 - connector - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, bestehend aus einem Steckerteil und einem Buchsenteil, wobei ein mindestens ein Kontaktelement aufweisender Einsteckabschnitt des Steckerteils in einer Steckrichtung in einen mindestens ein Gegenkontaktelement aufweisenden Aufnahmeraum des Buchsenteils einführbar ist. Das Buchsenteil weist ein in einer quer, insbesondere etwa senkrecht zu der Steckrichtung verlaufenden Schieberichtung verschieblich angeordnetes Schiebeteil auf, dessen Verschiebung von einer zum Einführen des Steckerteils vorgesehenen Aufnahmestellung in eine Kontaktstellung eine Relativbewegung zwischen dem Kontaktelement des in den Aufnahmeraum eingeführten Steckerteils und dem Gegenkontaktelement des Buchsenteils aufeinander zu bewirkt.The invention relates to a plug-in connection, comprising a plug part and a socket part, wherein a plug-in portion of the plug part having at least one contact element can be inserted in a plugging direction into a receiving space of the socket part having at least one mating contact element. The female part has a sliding part which is displaceably arranged in a sliding direction extending transversely, in particular approximately perpendicularly to the plug-in direction, the displacement of which from a receiving position provided for insertion of the plug part into a contact position causes a relative movement between the contact element of the plug part inserted into the receiving space and the mating contact element of the socket part causes each other.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung, die ein Steckerteil und ein Buchsenteil aufweist. Ein Einsteckabschnitt des Steckerteils, der mindestens ein Kontaktelement aufweist, ist in einer Steckrichtung in einen mindestens ein Gegenkontaktelement aufweisenden Aufnahmeraum des in einer Aufnahmestellung angeordneten Buchsenteils einführbar. Ferner betrifft die Erfindung ein Steckerteil sowie ein Buchsenteil dieser Steckverbindung.The invention relates to a plug connection, which has a plug part and a socket part. A plug-in portion of the plug part, which has at least one contact element, can be inserted in a plug-in direction into a receiving space having at least one mating contact element of the socket part arranged in a pick-up position. Furthermore, the invention relates to a plug part and a socket part of this connector.
Solche Steckverbindungen werden unter anderem zum Verbinden eines an einer medizinischen Messsonde wie etwa einer Ultraschallsonde angeschlossenen Steckerteils mit einem Buchsenteil verwendet, das als Einbaubuchse an einem medizinischen Diagnosegerät wie etwa einem Ultraschallgerät vorgesehen sein kann. Die von medizinischen Messsonden an medizinische Diagnosegeräte zu übertragenden Messsignale sind regelmäßig sehr komplex, insbesondere wenn sie Informationen aufweisen, durch die verschiedene Körperbereiche räumlich abgebildet werden. Aus diesem Grund weisen bekannte Steckerteile zahlreiche (oft mehrere hundert) Kontaktelemente auf, die jeweils mit einem zugehörigen Gegenkontaktelement des Buchsenteils elektrisch zu kontaktieren sind.Such connectors are used, inter alia, for connecting a plug part connected to a medical measuring probe, such as an ultrasound probe, to a socket part, which can be provided as a socket on a medical diagnostic device such as an ultrasound device. The measuring signals to be transmitted by medical measuring probes to medical diagnostic devices are regularly very complex, in particular if they have information by which different body regions are spatially imaged. For this reason, known connector parts on numerous (often several hundred) contact elements, which are each to be electrically contacted with an associated mating contact element of the female part.
Bei bekannten Steckern sind die Kontaktelemente an einer beim Einsteckvorgang vorlaufenden Frontfläche des Steckerteils angeordnet, und die zugehörigen Gegenkontaktelemente sind in einer komplementären Anordnung an einer Bodenfläche des Aufnahmeraums des Buchsenteils angeordnet. Der Einsteckabschnitt des Steckerteils wird in der Steckrichtung in den Aufnahmeraum eingeführt, bis die Kontaktelemente an den Gegenkontaktelementen anliegen. Anschließend kann das Steckerteil in dieser Stellung gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Buchsenteil gesichert werden.In known plugs, the contact elements are arranged on a front surface of the plug part leading during the insertion process, and the associated mating contact elements are arranged in a complementary arrangement on a bottom surface of the receiving space of the socket part. The male portion of the male part is inserted in the insertion direction in the receiving space until the contact elements abut against the mating contact elements. Subsequently, the plug part can be secured in this position against unintentional withdrawal from the socket part.
Es hat sich allerdings herausgestellt, dass durch einen solchen Einsteckvorgang nicht immer ein zuverlässiger Kontakt der einzelnen Kontaktelemente sichergestellt werden kann. Ferner können nach einer Mehrzahl von Steckzyklen Beschädigungen der Kontaktelemente auftreten, insbesondere wenn diese in Form von sehr feinen Kontakten wie etwa feinen Kontaktfedern vorgesehen sind.However, it has been found that not always a reliable contact of the individual contact elements can be ensured by such a plugging operation. Furthermore, damage to the contact elements may occur after a plurality of mating cycles, especially if they are provided in the form of very fine contacts such as fine contact springs.
In Anbetracht der beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckverbindung bereitzustellen, die eine zuverlässige Kontaktierung zwischen den Kontaktelementen eines Steckers und den Gegenkontaktelementen einer Buchse über eine große Anzahl von Steckzyklen ohne die Gefahr einer Beschädigung der Kontaktelemente unter Bereitstellung einer vorgegebenen Anpresskraft ermöglicht.In view of the described problems, it is the object of the present invention to provide a connector that allows reliable contact between the contact elements of a plug and the mating contact elements of a socket over a large number of mating cycles without the risk of damaging the contact elements while providing a predetermined contact force ,
Diese Aufgabe wird durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steckverbindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a connector with the features of claim 1. Advantageous developments of the connector according to the invention are described in the dependent claims.
Das Buchsenteil der erfindungsgemäßen Steckverbindung weist ein in einer quer, insbesondere etwa senkrecht zu der Steckrichtung verlaufenden Schieberichtung verschieblich angeordnetes Schiebeteil wie etwa einen Schubrahmen auf, der derart eingerichtet ist, dass seine Verschiebung von der Aufnahmestellung in eine Kontaktstellung eine Relativbewegung zwischen den Kontaktelementen des in den Aufnahmeraum eingeführten Steckerteils und den Gegenkontaktelementen des Buchsenteils aufeinander zu bewirkt.The female part of the connector according to the invention comprises a sliding part displaceably arranged in a transverse direction, in particular approximately perpendicular to the direction of insertion, such as a push frame, which is set up in such a way that its displacement from the receiving position into a contact position produces a relative movement between the contact elements of the contact elements in the Recording space inserted plug part and the mating contact elements of the female part causes each other.
Anders ausgedrückt ist der Abstand zwischen dem mindestens einen Kontaktelement und dem zugeordneten Gegenkontaktelement (bzw. zwischen den mehreren Kontaktelementen und den diesen jeweils zugeordneten Gegenkontaktelementen) in der Aufnahmestellung des Kontaktrahmens größer als in der Kontaktstellung, in der das Kontaktelement unter einem vorgegebenen Anpressdruck an dem Gegenkontaktelement anliegt, so dass ein elektrischer Kontakt zur Signalübertragung von dem Steckerteil zu dem Buchsenteil hergestellt ist.In other words, the distance between the at least one contact element and the associated mating contact element (or between the plurality of contact elements and their respective mating contact elements) in the receiving position of the contact frame is greater than in the contact position, in which the contact element under a predetermined contact pressure on the mating contact element is applied so that an electrical contact for signal transmission is made from the male part to the female part.
Vorzugsweise liegen das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement in der Aufnahmestellung unter Einhaltung eines vorgegebenen Abstands einander gegenüber und berühren sich nicht. Erst ein Verschieben des Schiebeteils in die Kontaktstellung, das eine Relativbewegung zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement bewirkt, führt dazu, dass das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement eine herzustellende enge Kontaktlage zur Übertragung von Signalen über die Steckverbindung einnehmen.Preferably, the contact element and the mating contact element are in the receiving position while maintaining a predetermined distance from each other and do not touch. Only a displacement of the sliding part in the contact position, which causes a relative movement between the contact element and the mating contact element, causes the contact element and the mating contact element to take a close contact position to be produced for the transmission of signals via the connector.
Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass durch eine Druckausübung mit der Hand ein vorgegebener gewünschter Anpressdruck zwischen den Kontaktelementen und den Gegenkontaktelementen bei der Einführung des Steckerteils in das Buchsenteil kaum exakt herstellbar ist. Vielmehr wird der Verwender der Steckverbindung wie etwa ein Arzt das Steckerteil ggf. mit einer zu hohen Druckkraft in das Buchsenteil drücken, was zu einer Beschädigung der Kontaktelemente führen kann. Ferner wirkt bei herkömmlichen Steckverbindungen die in der Steckrichtung auf das Steckerteil händisch ausgeübte Druckkraft unmittelbar und ohne Änderung der Kraftrichtung zwischen den Kontaktelementen und den Gegenkontaktelementen.The invention is based on the knowledge that a predetermined desired contact pressure between the contact elements and the mating contact elements in the insertion of the male part in the female part is hardly exactly produced by a pressure application by hand. Rather, the user of the connector such as a doctor, if necessary, push the plug part with a too high pressure force in the socket part, which can lead to damage of the contact elements. Furthermore, in conventional plug-in connections, the pressure force exerted manually on the plug part in the plug-in direction acts directly and without changing the force direction between the contact elements and the mating contact elements.
Im Gegensatz dazu bewirkt erfindungsgemäß die Verschiebung eines dem Buchsenteil zugeordneten Schiebeteils das finale Annähern der Kontaktelemente an die Gegenkontaktelemente, und nicht die vom Verwender auf das Steckerteil beim Einsteckvorgang ausgeübte Druckkraft. Die Kraft zum Verstellen des Schiebeteils kann dabei automatisch und/oder maschinell aufgebracht werden, wobei zu diesem Zweck eine Antriebseinrichtung zum Ausüben einer einstellbaren Schiebekraft auf das Schiebeteil vorgesehen sein kann. Im Hinblick auf die Vermeidung einer Beschädigung der Kontaktelemente ist es ferner sinnvoll, das Buchsenteil mit einem Anschlag auszustatten, an dem eine in Steckrichtung gerichtete Fläche des Steckerteils beim Einstecken durch den Benutzer anschlägt, ohne dass die Kontaktelemente gegen die Gegenkontaktelemente gedrückt werden können. Da erfindungsgemäß die Steckrichtung quer zu der Schieberichtung verläuft, in der das Schiebeteil verschoben wird, ist gleichzeitig ausgeschlossen, dass die durch die Hand des Verwenders auf das Steckerteil in Steckrichtung ausgeübte Druckkraft ohne Kraftumlenkung unmittelbar zwischen den Kontaktelementen und den Gegenkontaktelementen wirkt, so dass die Gefahr einer Beschädigung der Kontaktelemente weiter verringert werden kann.In contrast, according to the invention causes the displacement of the female part associated sliding part the final approach of the contact elements to the mating contact elements, and not the pressure exerted by the user on the plug part during the insertion process pressure force. The force for adjusting the sliding part can be applied automatically and / or mechanically, for which purpose a drive means for exerting an adjustable sliding force can be provided on the sliding part. With regard to the avoidance of damage to the contact elements, it is also useful to equip the socket part with a stop against which a directed in the insertion direction of the plug part strikes when plugged in by the user without the contact elements can be pressed against the mating contact elements. Since, according to the invention, the plugging direction is transverse to the sliding direction in which the sliding part is displaced, it is also ruled out that the pressure force exerted on the plug part in the insertion direction by the user's hand acts without force deflection directly between the contact elements and the mating contact elements, so that the danger Damage to the contact elements can be further reduced.
Im Hinblick auf eine sanfte finale Annäherung der Kontaktelemente und der Gegenkontaktelemente beim Verstellen des Buchsenteils in die Kontaktstellung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Kontaktierrichtung quer, insbesondere etwa senkrecht zu der Schieberichtung verläuft. Mit anderen Worten wird das Schiebeteil in einer anderen Richtung verschoben als in derjenigen Richtung, in der sich die Kontaktelemente und die Gegenkontaktelemente nach dem Einstecken des Steckerteils gegenüberliegen (Kontaktierrichtung). Durch eine solche Kraftumlenkung kann eine weite Schiebestrecke des Schiebeteils zu einer nur kleinen Relativbewegung zwischen den Kontaktelementen und den Gegenkontaktelementen unter Ausübung einer hohen Anpresskraft umgesetzt werden. Eine solche „Hebelwirkung” durch Kraftumlenkung kann insbesondere im Falle von mehreren hundert Kontaktelementen und im Hinblick auf eine exakte Kontaktierung vorteilhaft sein.With regard to a gentle final approach of the contact elements and the mating contact elements when adjusting the female part in the contact position, it has proved to be advantageous that the contacting extends transversely, in particular approximately perpendicular to the sliding direction. In other words, the sliding part is displaced in a different direction than in the direction in which the contact elements and the mating contact elements opposite to the insertion of the male part (contacting direction). By such a force deflection, a wide sliding distance of the sliding part can be converted to a small relative movement between the contact elements and the mating contact elements while exerting a high contact pressure. Such a "leverage" by force deflection may be particularly advantageous in the case of several hundred contact elements and in terms of an exact contact.
Alternativ oder zusätzlich kann es im Hinblick auf die Vermeidung von Beschädigungen der Kontaktelemente vorteilhaft sein, dass die Kontaktierrichtung quer, insbesondere etwa senkrecht zu der Steckrichtung verläuft, da in diesem Fall ausgeschlossen ist, dass die Druckkraft des Verwenders beim Einstecken des Steckerteils zwischen den Kontaktelementen und den Gegenkontaktelementen wirkt und Schäden hervorruft. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Steckrichtung, die Schieberichtung und die Kontaktierrichtung jeweils quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.Alternatively or additionally, it may be advantageous in terms of avoiding damage to the contact elements, that the contacting direction transversely, in particular approximately perpendicular to the insertion direction, since in this case it is excluded that the pressure force of the user when inserting the plug part between the contact elements and the counter contact elements acts and causes damage. A particularly preferred embodiment is characterized in that the plug-in direction, the sliding direction and the Kontaktierrichtung each transverse, in particular substantially perpendicular to each other.
Als Alternative dazu kann die Kontaktierrichtung im Wesentlichen parallel zu der Steckrichtung verlaufen, wobei jedoch auch in diesem Fall vorzugsweise die Kontaktierrichtung quer zu der Schieberichtung verläuft. In diesem Fall ist es wichtig, dass das Steckerteil beim Einstecken an einem Anschlag des Buchsenteils anschlägt, bevor die Kontaktelemente beim Einstecken gegen die Gegenkontaktelemente gepresst werden und dadurch Schaden nehmen können.As an alternative to this, the contacting direction can run essentially parallel to the plug-in direction, but in this case also preferably the contacting direction runs transversely to the sliding direction. In this case, it is important that the plug part strikes against a stop of the socket part when plugging in, before the contact elements are pressed against the counter-contact elements during insertion and thus can be damaged.
Das Schiebeteil kann derart an zumindest einen die Gegenkontaktelemente tragenden Kontaktträger gekoppelt sein, dass die Verschiebung des Schiebeteils die Gegenkontaktelemente des Buchsenteils in Richtung auf die feststehenden Kontaktelemente des Steckerteils bewegt. Mit anderen Worten verbleibt das Steckerteil bei einer Verschiebung des Schiebeteils ortsfest in Position, während die Gegenkontaktelemente des Buchsenteils auf das Steckerteil zubewegt werden, bis sie jeweils an dem zugehörigen Kontaktelement des Steckers anliegen. Dabei verläuft die dem Aufnahmeraum zugewandte Kontaktträgerfläche des Kontaktträgers vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Steckrichtung und zur Schieberichtung und bildet eine Seitenfläche des Aufnahmeraums.The sliding part may be coupled to at least one contact carrier carrying the mating contact elements such that the displacement of the sliding part moves the mating contact elements of the socket part in the direction of the fixed contact elements of the plug part. In other words, the plug part remains stationary during a displacement of the sliding part in position, while the mating contact elements of the socket part are moved toward the plug part, until they rest in each case on the associated contact element of the plug. In this case, the contact carrier surface of the contact carrier facing the receiving space preferably runs essentially parallel to the plugging direction and to the sliding direction and forms a side surface of the receiving space.
Eine kompaktere Ausgestaltung des Buchsenteils mit einer erhöhten Anzahl an Gegenkontaktelementen ist dadurch möglich, dass das Buchsenteil zwei einander gegenüberliegend angeordnete und jeweils mindestens ein Gegenkontaktelement tragende Kontaktträger aufweist, zwischen die der Einsteckabschnitt des Steckerteils einführbar ist und die durch die Verschiebung des Schiebeteils aufeinander zu beweglich sind. Der Aufnahmeraum des Buchsenteils ist in diesem Fall im Wesentlichen zwischen den beiden Kontaktträgern angeordnet, die von unterschiedlichen Seiten jeweils auf eine Seitenfläche des eingesteckten Steckerteils zu beweglich sind. Der Abstand zwischen den beiden Kontaktträgern in der Aufnahmestellung ist vorzugsweise größer eingerichtet als eine Abmessung des Einsteckabschnitts des Steckerteils in der Kontaktierrichtung, während der Abstand zwischen den beiden Kontaktträgern in der Kontaktstellung vorzugsweise im Wesentlichen der Abmessung des Einsteckabschnitts entspricht, so dass in dieser Stellung die von den Kontaktträgern in den Aufnahmeraum vorstehenden Gegenkontaktelemente eng an den Seitenflächen des Steckerteils anliegen. Die Differenz zwischen den beiden genannten Abständen kann mehr als 0,5 mm und weniger als 2 mm, insbesondere etwa 1 mm betragen. Mit anderen Worten ist jeder der Kontaktträger um mehr als 0,25 mm und weniger als 1 mm nach innen in Richtung auf den Aufnahmeraum beweglich. Die Gegenkontaktelemente können jeweils federnd von den Kontaktträgern in den Aufnahmeraum vorstehen.A more compact embodiment of the female part with an increased number of mating contact elements is possible in that the female part has two oppositely arranged contact carriers carrying at least one mating contact element, between which the male part of the male part can be inserted and which are movable towards each other by the displacement of the sliding part , The receiving space of the female part is arranged in this case substantially between the two contact carriers, which are movable from different sides each on a side surface of the inserted plug part. The distance between the two contact carriers in the receiving position is preferably set larger than a dimension of the male portion of the male part in the contacting direction, while the distance between the two contact carriers in the contact position preferably substantially corresponds to the dimension of the insertion, so that in this position the contact carriers in the receiving space projecting mating contact elements fit tightly against the side surfaces of the plug part. The difference between the two mentioned distances may be more than 0.5 mm and less than 2 mm, in particular about 1 mm. In other words, each of the contact carriers is movable more than 0.25 mm and less than 1 mm inwardly toward the receiving space. The mating contact elements can each protrude resiliently from the contact carriers in the receiving space.
Zum Umsetzen der Bewegung des Schiebeteils in der Schieberichtung in die quer, insbesondere etwa senkrecht dazu gerichtete Bewegung der Kontaktträger in der Kontaktierrichtung kann ein zwischen den Kontaktträgern und dem Schiebeteil wirkender Kraftumlenkmechanismus vorgesehen sein. Dieser kann eine Schrägführung wie etwa eine Schrägnut und ein darin geführtes Führungsteil wie etwa einen Führungsstift aufweisen. Vorzugsweise weisen die Kontaktträger jeweils mindestens einen, bevorzugt zwei Führungsstifte und das Schiebeteil jeweils eine, bevorzugt zwei zugehörige Führungsnuten auf, in die die Führungsstifte eingreifen, oder umgekehrt. Der Winkel zwischen dem Verlauf der Führungsnut und der Schieberichtung kann je nach gewünschtem Umsetzungsverhältnis groß oder klein eingerichtet sein. Ein großer Winkel führt bspw. dazu, dass eine kleine Schiebebewegung des Schiebeteils eine große bzw. schnelle Annäherung der Kontaktträger aufeinander zu bewirkt, da die in die Führungsnuten eingreifenden Führungsstifte unter einem steilen Winkel in Richtung auf den Aufnahmeraum gedrängt werden, wenn das Schiebeteil verschoben wird. To implement the movement of the sliding part in the sliding direction in the transverse, in particular approximately perpendicular thereto movement of the contact carrier in the Kontaktierrichtung acting between the contact carriers and the sliding part Kraftumlenkmechanismus can be provided. This may include a slanted guide such as a slanted groove and a guide member guided therein such as a guide pin. Preferably, the contact carriers each have at least one, preferably two guide pins and the sliding part in each case one, preferably two associated guide grooves, in which engage the guide pins, or vice versa. The angle between the course of the guide groove and the sliding direction can be set large or small depending on the desired conversion ratio. For example, a large angle causes a small sliding movement of the sliding member to cause a large or rapid approach of the contact carriers towards each other, since the guide pins engaging in the guide grooves are urged toward the receiving space at a steep angle when the sliding member is displaced ,
Im Hinblick auf eine einfache und kostengünstige Herstellung des Buchsenteils hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass jeder der Kontaktträger einen die Gegen kontaktelemente tragenden Leiterplattenhalter mit einem Haltebereich wie etwa einem Halteschlitz zum Halten einer mit einer feststehenden Basis des Buchsenteils über ein flexibles Element verbundenen Leiterplatte aufweist. Die flexiblen Elemente können derart eingerichtet sein, dass sie einer Bewegung der Leiterplatten folgen, wenn die Leiterplatten, den Leiterplattenhaltern folgend, an denen sie gehalten sind, in der Kontaktierrichtung bewegt werden. Die Leiterplattenhalter können jeweils eine schlitzförmige Öffnung zur Aufnahme einer Leiterplatte aufweisen. Das flexible Element kann bspw. ein flexibler Leiterplattenabschnitt wie etwa ein Flex-Layer sein, durch den zahlreiche Leiter verlaufen, die die Gegenkontaktelemente jeweils elektrisch mit dem medizinischen Diagnosegerät verbinden.In view of a simple and cost-effective production of the female part, it has proven to be expedient that each of the contact carrier having a counter contact elements bearing circuit board holder with a holding portion such as a holding slot for holding a connected to a fixed base of the female part via a flexible element circuit board , The flexible elements may be arranged to follow a movement of the circuit boards when the circuit boards are moved in the contacting direction, following the circuit board holders to which they are held. The circuit board holder may each have a slot-shaped opening for receiving a printed circuit board. For example, the flexible element may be a flexible circuit board portion, such as a flex layer, through which pass numerous conductors that electrically connect the mating contact elements to the medical diagnostic device, respectively.
Vorzugsweise stehen ausgehend von einer Gehäusewand des Buchsenteils stiftartige Vorsprünge in der Kontaktierrichtung vor, die jeweils in ein Führungsloch des Leiterplattenhalters eingreifen, so dass der Leiterplattenhalter zusammen mit der daran gehaltenen Leiterplatte in der Kontaktierrichtung geführt werden kann, wenn das Schiebeteil in der Schieberichtung verstellt wird.Preferably, starting from a housing wall of the female part pin-like projections in the contacting direction, each engaging in a guide hole of the circuit board holder, so that the circuit board holder can be performed together with the printed circuit board held in the contacting direction when the sliding part is moved in the sliding direction.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Schiebeteil derart eingerichtet, dass durch seine Verschiebung das Steckerteil in Richtung auf die feststehenden Gegenkontaktelemente des Buchsenteils bewegbar ist. Mit anderen Worten wird in diesem Fall anders als bei der oben beschriebenen Ausführungsform das Steckerteil bewegt, während die Gegenkontaktelemente des Buchsenteils ortsfest in Position verbleiben. Insbesondere kann eine Verschiebung des Schiebeteils dazu führen, dass das Steckerteil noch weiter in den Aufnahmeraum des Buchsenteils hineingezogen wird.In an alternative embodiment of the invention, the sliding part is set up such that by its displacement, the plug part is movable in the direction of the fixed counter-contact elements of the socket part. In other words, unlike the embodiment described above, the plug part is moved in this case, while the mating contact elements of the socket part remain stationary in position. In particular, a displacement of the sliding part can lead to the plug part being pulled further into the receiving space of the socket part.
In diesem Fall hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Kontaktelement bzw. die Kontaktelemente an einer in der Steckrichtung vorlaufenden Frontfläche des Steckerteils und/oder das Gegenkontaktelement bzw. die Gegenkontaktelemente an einer Bodenfläche des Aufnahmeraums angeordnet sind. Hierbei kann das Steckerteil zumindest zwei seitlich von dem Steckerteil vorstehende Vorsprünge aufweisen, die jeweils in einer in eine Seitenwand des Schiebeteils eingebrachten Führungsnut geführt werden. Eingangsabschnitte der Führungsnuten können in der Steckrichtung verlaufen, so dass die Vorsprünge beim Einstecken des Steckerteils in den Aufnahmeraum entlang des Eingangsabschnitte geführt werden, bis die Vorsprünge an einer unteren Begrenzungswand der Führungsnuten anschlagen. Ferner können die Führungsnuten sich an die Eingangsabschnitte anschließende, entgegen der Schieberichtung schräg nach unten verlaufende Endabschnitte aufweisen, durch die das Steckerteil weiter in den Aufnahmeraum hineingezogen wird, wenn das Schiebeteil in der Schieberichtung verschoben wird.In this case, it has proven to be advantageous for the contact element or the contact elements to be arranged on a front surface of the plug part leading in the plugging direction and / or the countercontact element or the counter contact elements on a bottom surface of the receiving space. In this case, the plug part can have at least two projections which project laterally from the plug part and which are each guided in a guide groove introduced into a side wall of the sliding part. Entrance portions of the guide grooves may extend in the plugging direction, so that the projections are guided during insertion of the plug part in the receiving space along the input sections until the projections abut against a lower boundary wall of the guide grooves. Further, the guide grooves may be adjacent to the input sections, opposite to the sliding direction obliquely downwardly extending end portions through which the plug part is further drawn into the receiving space when the sliding part is moved in the sliding direction.
Vorzugsweise weist das Steckerteil mindestens einen Voreilkontakt wie etwa einen Hochzykluskontakt auf, der bereits durch das Einführen des Steckerteils in den Aufnahmeraum des Buchsenteils in der Aufnahmestellung des Schiebeteils in Kontakt mit einem Voreil-Gegenkontakt des Buchsenteils kommt, bspw. um einer Steuervorrichtung ein Einsteck-Erkennungssignal bereitzustellen. Mit anderen Worten kontaktiert der Voreilkontakt bereits dann den Voreil-Gegenkontakt, wenn das Steckerteil bis zu einem Anschlag in der Steckrichtung in den Aufnahmeraum eingeführt ist. Der Voreilkontakt kann an einer beim Einsteckvorgang vorlaufenden Frontfläche des Steckerteils angeordnet sein und/oder der Vorlauf-Gegenkontakt kann an einer Bodenfläche des Aufnahmeraums vorgesehen sein. Vorzugsweise sind mehr als ein Voreilkontakt, insbesondere zwei, drei, vier oder mehr Voreilkontakte und eine entsprechende Anzahl von Voreil-Gegenkontakten vorgesehen. Über den mindestens einen Voreilkontakt kann die mit dem Steckerteil verbundene Messsonde bereits mit einer Grundspannung versorgt werden, bevor das Buchsenteil in die Kontaktstellung verstellt ist. Alternativ oder zusätzlich erkennt eine Steuervorrichtung der Steckverbindung durch die Kontaktierung von Voreilkontakt und Voreil-Gegenkontakt, dass ein Steckerteil in das Buchsenteil eingeführt wurde, und dass die Steckverbindung nun bereit zum Verschieben des Schiebeteils zur Verstellung des Buchsenteils in die Kontaktstellung ist. Alternativ oder zusätzlich können das Steckerteil und/oder das Buchsenteil ein Magnetelement aufweisen, um das Steckerteil nach dessen Einstecken durch Magnetkraft solange vorläufig in dem Aufnahmeraum an Ort und Stelle zu halten, bis das Buchsenteil in die Kontaktstellung verstellt ist und das Steckerteil dadurch endgültig gesichert ist.Preferably, the plug part has at least one advance contact, such as a high-cycle contact, which already comes into contact with an advance mating contact of the socket part by the insertion of the plug part into the receiving space of the socket part in the receiving position of the sliding part, for example by a control device, a plug-in detection signal provide. In other words, the advance contact already then contacts the advance countercontact when the plug part is inserted into the receiving space up to a stop in the plugging direction. The advance contact can be arranged on a front surface of the plug part leading during the insertion process and / or the lead counter contact can be provided on a bottom surface of the receiving space. Preferably, more than one advance contact, in particular two, three, four or more Voreilkontakte and a corresponding number of Voreil mating contacts are provided. About the at least one advance contact the probe connected to the plug part can already be supplied with a basic voltage before the socket part is moved to the contact position. Alternatively or additionally, a control device of the connector recognizes by the contact of Voreilkontakt and Voreil-mating contact that a plug part was inserted into the socket part, and that the connector is now ready for moving the sliding part for adjusting the female part in the contact position. Alternatively or additionally, the plug part and / or the Socket part having a magnetic element to temporarily hold the plug part after its insertion by magnetic force in the receiving space in place until the socket part is moved into the contact position and the plug part is thereby finally secured.
Um eine Beschädigung des Steckerteil dadurch, dass es aus dem Buchsenteil herausgezogen wird, obwohl sich dieses in der Kontaktstellung befindet, zu verhindern, kann die Steckverbindung einen dem Herausziehen des Steckerteils aus dem Aufnahmeraum des Buchsenteils entgegenwirkenden Verriegelungsmechanismus aufweisen, der durch die Verschiebung des Schiebeteils zur Verriegelung bzw. zur Freigabe des Steckerteils betätigbar ist. Mit anderen Worten bewirkt ein Verschieben des Schiebeteils nicht nur die Kontaktierung, sondern auch die Verriegelung des Steckerteils in dem Buchsenteil. Durch ein Verschieben des Schiebeteils in der Gegenrichtung wird das Steckerteil andererseits wieder freigegeben und kann aus dem Buchsenteil gezogen werden, ohne dass eine Beschädigung der Kontakteelemente droht.In order to prevent damage to the plug part in that it is pulled out of the socket part, although this is in the contact position, the plug connection may have a pull-out of the plug part from the receiving space of the socket part counteracting locking mechanism by the displacement of the sliding part for Lock or to enable the connector part is actuated. In other words, a displacement of the sliding part not only causes the contact, but also the locking of the plug part in the socket part. By displacing the sliding part in the opposite direction, the plug part is on the other hand released again and can be pulled out of the socket part, without any risk of damage to the contact elements.
Alternativ oder zusätzlich kann bereits das Einführen des Steckerteils in das Buchsenteil zu einer Vorverrastung des Steckerteils im Buchsenteil bzw. mittels eines Rasthakens o. dgl. führen, die jedoch vorzugsweise auf einfache Weise mit der Hand gelöst werden kann. Eine solche „Vorverrastung” kann auch mittels des oben beschriebenen Magnetelements erfolgen.Alternatively or additionally, already the insertion of the plug part in the socket part to a Vorverrastung of the plug part in the socket part or by means of a latching hook o. The like. Lead, but preferably can be solved in a simple manner by hand. Such "Vorverrastung" can also be done by means of the magnetic element described above.
Im Hinblick auf eine zuverlässige Verriegelung des Steckerteils kann der Verriegelungsmechanismus mindestens einen, bevorzugt zwei oder mehr in den Stecker eingebrachte Eingriffsvertiefungen aufweisen, in die in der Kontaktstellung jeweils ein komplementär geformter Vorsprung des Buchsenteils eingreift. Auf diese Weise ist das Steckerteil in der Kontaktstellung formschlüssig in dem Buchsenteil gehalten. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge jeweils an den Kontaktträgern angeordnet, stehen ausgehend von diesen in den Aufnahmeraum vor und/oder sind zusammen mit diesen auf das Steckerteil zu und vom Steckerteil weg beweglich. Vorzugsweise weist das Steckerteil an zwei einander entgegengesetzten Seitenflächen jeweils mindestens eine, bevorzugt zwei Eingriffsvertiefungen auf, um das Steckerteil in der Kontaktstellung besonders zuverlässig festhalten zu können.With regard to a reliable locking of the plug part, the locking mechanism may comprise at least one, preferably two or more engaging recesses inserted into the plug, into which in the contact position in each case a complementarily shaped projection of the socket part engages. In this way, the plug part is held positively in the contact position in the socket part. In a preferred embodiment, the protrusions are respectively arranged on the contact carriers, project from these into the receiving space and / or are movable together with these to the plug part and away from the plug part. Preferably, the plug part at two opposite side surfaces in each case at least one, preferably two engagement recesses in order to hold the plug part in the contact position particularly reliable.
Alternativ weist das Steckerteil einen oder mehrere Vorsprünge auf, die in der Kontaktstellung jeweils in eine zugehörige Eingriffsvertiefung des Buchsenteils eingreifen.Alternatively, the plug part on one or more projections which engage in the contact position in each case in an associated engagement recess of the socket part.
Um eine zuverlässige Verstellung des Schiebeteils von der Aufnahmestellung in die Kontaktstellung und/oder umgekehrt unter Ausübung einer wiederholbaren Schiebekraft zu ermöglichen, weist das Buchsenteil vorzugsweise eine Antriebseinrichtung auf, die vorzugsweise einen Magneten wie etwa einen Elektromagneten, einen Rotationsmagneten, einen Hubmagneten und/oder Zugmagneten aufweist. Die Antriebseinrichtung kann zur Ausübung einer Magnetkraft auf das Schiebeteil eingerichtet sein, um diesen in der Schieberichtung von der Antriebseinrichtung weg oder auf die Antriebseinrichtung zu zu verstellen. Die Antriebseinrichtung ist nicht notwendigerweise zum Ausüben einer magnetischen Kraft eingerichtet und kann alternativ oder zusätzlich auch einen pneumatischen Aktor, einen Stellmotor o. dgl. aufweisen, um eine Schiebekraft oder eine Zugkraft auf das Schiebeteil auszuüben. Die Antriebseinrichtung kann Mittel zur Entgegennahme eines oder mehrerer Verstellbefehle aufweisen, so dass der Benutzer einen Befehl zum Verstellen des Buchsenteils in die Kontaktstellung und/oder in die Aufnahmestellung geben kann. Die Antriebseinrichtung kann in der Schieberichtung neben oder hinter dem Aufnahmeraum des Buchsenteils angeordnet und/oder von einem Gehäuse bzw. einer Gehäuseabdeckung des Buchsenteils umgeben sein.In order to enable a reliable adjustment of the sliding part from the receiving position to the contact position and / or vice versa while exerting a repeatable pushing force, the female part preferably comprises a drive means, preferably a magnet such as an electromagnet, a rotary magnet, a lifting magnet and / or tension magnets having. The drive device can be set up to exert a magnetic force on the sliding part in order to adjust it in the sliding direction away from the drive device or towards the drive device. The drive means is not necessarily adapted to exert a magnetic force and may alternatively or additionally also include a pneumatic actuator, a servomotor o. The like., To exert a pushing force or a tensile force on the sliding part. The drive means may comprise means for receiving one or more adjustment commands, so that the user can give a command for adjusting the socket part in the contact position and / or in the receiving position. The drive device can be arranged in the sliding direction next to or behind the receiving space of the socket part and / or surrounded by a housing or a housing cover of the socket part.
Vorzugsweise ist das Buchsenteil derart eingerichtet, dass eine automatische Rückstellung von der Kontaktstellung in die Aufnahmestellung erfolgt, wenn ein Fehler wie etwa ein Stromausfall auftritt, um eine Beschädigung der angeschlossenen Geräte zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann ein das Schiebeteil von der Kontaktstellung in die Aufnahmestellung drängendes Vorspannteil wie etwa eine Feder vorgesehen sein. Die Vorspannkraft der Feder kann durch die eine Magnetkraft bereitstellende Antriebseinrichtung zum Verstellen des Schiebeteils in die Kontaktstellung ohne weiteres überwunden werden. Wenn allerdings (wie etwa bei Stromausfall) keine Magnetkraft der Antriebseinrichtung auf das Schiebeteil wirkt, wird dieses durch die Vorspannkraft der Feder zurück in die Aufnahmestellung gedrängt. In dieser Stellung kann das Steckerteil (ggf. nach dem Lösen eines Vorrastmechanismus) aus dem Buchsenteil herausgeführt werden.Preferably, the female part is arranged to automatically reset from the contact position to the receiving position when an error such as a power failure occurs to prevent damage to the connected devices. For this purpose, a biasing member urging the sliding member from the contact position to the receiving position, such as a spring, may be provided. The biasing force of the spring can be overcome by the magnetic force providing drive means for adjusting the sliding part in the contact position easily. However, if (as in the case of power failure) no magnetic force of the drive means acts on the sliding part, this is urged by the biasing force of the spring back into the receiving position. In this position, the plug part (possibly after releasing a Vorrastmechanismus) are led out of the socket part.
Vorzugsweise weisen das Buchsenteil und das Steckerteil eine Führung auf, um sicherzustellen, dass das Steckerteil exakt in der Steckrichtung und ohne Neigung oder Verkippung in den Aufnahmeraum einführbar ist.Preferably, the socket part and the plug part have a guide to ensure that the plug part can be inserted exactly in the plugging direction and without inclination or tilting into the receiving space.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Steckerteil mehr als 10, bevorzugt mehr als 50, besonders bevorzugt mehr als 100, insbesondere 400 oder mehr Kontaktelemente wie etwa Kontaktpads und das Buchsenteil eine bevorzugt entsprechende Anzahl an Gegenkontaktelementen wie etwa Kontaktfedern zur Anlage an den Kontaktpads auf. Aufgrund der großen Anzahl an Kontakten ist eine erhebliche Anpresskraft zwischen den die jeweiligen Kontakte tragenden Kontaktflächen erforderlich, wobei diese Anpresskraft durch die erfindungsgemäß vorgesehene Kraftumlenkung zwischen dem in der Schieberichtung beweglichen Schiebeteil und den quer dazu beweglichen Gegenkontaktelementen je nach Bedarf verstärkt werden kann (Prinzip „schiefe Ebene”).In a particularly preferred embodiment of the invention, the plug part more than 10, preferably more than 50, more preferably more than 100, in particular 400 or more contact elements such as contact pads and the socket part a preferably corresponding number of mating contact elements such as contact springs for contact with the contact pads on. Due to the large number of Contacts is a considerable contact force between the contact-bearing contact surfaces required, this contact force can be amplified by the invention provided force deflection between the movable sliding part in the sliding direction and the transverse thereto movable mating contact elements as needed (principle "inclined plane").
Die Erfindung kann mit besonderem Vorteil angewendet werden, wenn das Steckerteil mit einer Messsonde verbunden ist und/oder das Buchsenteil Teil eines Messgeräts, insbesondere eines medizinische Messgeräts ist. Derartige medizinische Messsonden weisen nämlich regelmäßig eine große Anzahl an Signalleitungen auf. Ferner ist bei derartigen medizinischen Messanordnungen ein besonderer Wert auf eine exakte und wiederholbare Kontaktierung der zahlreichen Kontaktelemente zu legen, um ungenaue oder gar Fehlmessungen zu verhindern.The invention can be applied with particular advantage when the plug part is connected to a measuring probe and / or the socket part is part of a measuring device, in particular a medical measuring device. In fact, such medical measuring probes regularly have a large number of signal lines. Furthermore, with such medical measuring arrangements, particular importance is attached to an exact and repeatable contacting of the numerous contact elements in order to prevent inaccurate or even erroneous measurements.
Eine erfindungsgemäße Steckverbindung kann zwei, drei, vier oder mehr nebeneinander angeordnete Buchsenteile aufweisen, in die jeweils ein Steckerteil einführbar ist. Über einen Voreilkontakt der Steckerteile kann eine Steuervorrichtung der Steckverbindung ggf. jeweils erkennen, in welchem der Buchsenteile gerade ein Steckerteil angeordnet ist. Ein Benutzer kann über ein Bedienelement wie etwa eine Tastatur, ein Touchpad, einen Monitor, eine Maus oder dergleichen ein Kommando zum Verschieben des Schiebeteils eines oder mehrerer Buchsenteile geben, um das Buchsenteil oder mehrere Buchsenteile von der Aufnahmestellung in die Kontaktstellung oder umgekehrt zu verstellen. Vorzugsweise ist die Erteilung eines solchen Befehls nur dann freigegeben, wenn die Steuervorrichtung bspw. über den Voreilkontakt erkennt, dass gerade ein Steckerteil in demjenigen Buchsenteil eingesteckt ist, für das der Schiebebefehl gegeben wird.A connector according to the invention may have two, three, four or more juxtaposed socket parts, in each of which a plug part is insertable. If necessary, a control device of the plug-type connection can detect in each case via an advance contact of the plug-in parts, in which of the socket parts a plug part is currently arranged. A user may provide, via a control such as a keyboard, a touchpad, a monitor, a mouse or the like, a command to move the sliding part of one or more of the bushing parts to move the bushing part or parts from the pickup position to the contact position or vice versa. Preferably, the issuance of such a command is only released when the control device recognizes, for example. Via the advance contact, that just a plug part is plugged into that socket part for which the shift command is given.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Steckerteil einer erfindungsgemäßen Steckverbindung. Das erfindungsgemäße Steckerteil weist einen Einsteckabschnitt mit mindestens einem Kontaktelement auf, der in einen Aufnahmeraum eines komplementären Buchsenteils einführbar ist. Durch eine Verschiebung eines Schiebeteils des Buchsenteils in einer quer zu der Steckrichtung verlaufenden Schieberichtung ist ein Abstand zwischen dem Kontaktelement und einem Gegenkontaktelement des Buchsenteils verringerbar. Ferner kann das Steckerteil die oben erläuterten Merkmale einzeln oder in beliebigen Kombinationen aufweisen.According to a further aspect, the invention relates to a plug part of a plug connection according to the invention. The plug part according to the invention has a plug-in section with at least one contact element which can be inserted into a receiving space of a complementary socket part. By a displacement of a sliding part of the female part in a direction transverse to the insertion direction sliding direction, a distance between the contact element and a mating contact element of the female part can be reduced. Furthermore, the plug part can have the above-described features individually or in any combination.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung ein Buchsenteil einer erfindungsgemäßen Steckverbindung. Das erfindungsgemäße Buchsenteil zeichnet sich durch einen Aufnahmeraum mit mindestens einem darin angeordneten Gegenkontaktelement und durch ein in einer quer zu der Steckrichtung verlaufenden Schieberichtung verschieblich angeordnetes Schiebeteil auf. Das Verschieben des Schiebeteils von einer Aufnahmestellung in eine Kontaktstellung führt dazu, dass ein Abstand zwischen dem Gegenkontaktelement und einem Kontaktelement eines komplementär zu dem Buchsenteil gebildeten Steckerteils verringerbar ist. Ferner kann das Buchsenteil die oben erläuterten Merkmale einzeln oder in beliebigen Kombinationen aufweisen.According to a further aspect, the invention relates to a socket part of a connector according to the invention. The socket part according to the invention is characterized by a receiving space with at least one counter contact element arranged therein and by a sliding part displaceably arranged in a sliding direction running transversely to the plug-in direction. The displacement of the sliding part from a receiving position into a contact position means that a distance between the mating contact element and a contact element of a plug part formed complementary to the socket part can be reduced. Furthermore, the socket part can have the above-described features individually or in any desired combinations.
In der nun folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen:In the following description, the invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Showing:
Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steckverbindung
Das Steckerteil
Bei der in den
Der Abstand zwischen den dem Aufnahmeraum
Wie dargestellt, wird das Steckerteil
Ferner ist in den
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die
Ein zwischen der Antriebseinrichtung
Das Verschieben des Schiebeteils
Wie in den
Die in die Führungsnuten
Die gegenseitige Anordnung der Kontaktelemente
Eine beim Steckvorgang vorlaufende Frontfläche des Steckerteils
In den
Dazu weist das Steckerteil
Eine Steckvorrichtung kann mehrere, bspw. vier, nebeneinander angeordnete Buchsenteile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Steckerteilplug part
- 1212
- Einsteckabschnittinsertion section
- 1414
- Frontflächefront surface
- 1616
- Eingriffsvertiefungenengaging recesses
- 16'16 '
- Führungsnutguide
- 2020
- Buchsenteilfemale connector
- 2222
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 24, 24'24, 24 '
- Schiebeteilsliding part
- 2525
- Schrägnutbevel
- 2626
- Vorsprüngeprojections
- 2727
- Führungsstiftguide pin
- 2828
- Bodenflächefloor area
- 3030
- Kontaktelementecontact elements
- 3232
- GegenkontaktelementeContact elements
- 3434
- Kontaktträgercontact support
- 3636
- LeiterplattenhalterBoardholder
- 3838
- Leiterplattecircuit board
- 4040
- KraftumlenkmechanismusKraftumlenkmechanismus
- 4141
- VoreilkontaktVoreilkontakt
- 4242
- Voreil-GegenkontaktLead-counter contact
- 5050
- Antriebseinrichtungdriving means
- 5252
- Elektro-HubmagnetElectric solenoid
- 5454
- Vorspannteilbiasing member
- 100100
- Steckverbindungconnector
- 100'100 '
- Steckverbindungconnector
- SS
- Steckrichtungplug-in direction
- XX
- Schieberichtungsliding direction
- YY
- Kontaktierrichtungcontacting direction
- II
- Aufnahmestellungreceiving position
- IIII
- Kontaktstellungcontact position
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014007544.3A DE102014007544A1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | connector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014007544.3A DE102014007544A1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | connector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014007544A1 true DE102014007544A1 (en) | 2015-11-26 |
Family
ID=54431482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014007544.3A Withdrawn DE102014007544A1 (en) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | connector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
2014
- 2014-05-22 DE DE102014007544.3A patent/DE102014007544A1/en not_active Withdrawn
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