DE19851274A1 - Elektrische Steckverbindung - Google Patents

Abstract

Die elektrische Steckverbindung besteht aus einem Steckerteil (3) und einem flüssigkeitsdichten Buchsenteil (2) mit einer durch ein Dichtungselement (23) abgedichteten Einstecköffnung (27-30), wobei das Steckerteil (3) einen stiftartigen Kontakt (4) mit einem ersten Abschnitt (5) mit elektrisch leitfähiger Oberfläche aufweist, der vollständig in das Buchsenteil (2) eingesteckt wird und mit einem zweiten Abschnitt (7) mit nicht leitender Oberfläche, der in eingestecktem Zustand von dem Dichtungselement (23) eng anliegend umschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Steckverbindung mit Steckerteil und Buchsen­ teil ist aus der älteren nicht vorveröffentlichten DE 197 52 856.2 bekannt. Dort ist ein Druckmeßwandler zur Blutdruckmessung gezeigt, der ein Gehäuse mit einem Hohlraum aufweist, welcher über eine erste Leitung mit einem mit physiologischer Kochsalzlösung gefüllten Behälter und über eine zweite Leitung mit dem Gefäßsystem eines Patienten in Verbindung steht. Der Hohlraum ist üblicherweise mit Kochsalzlösung gefüllt und steht mit einem Druckmeßelement in Verbindung, an das Kontaktbuchsen angeschlossen sind, in die Kontaktstifte eines "Steckerteils" einsteckbar sind, das durch eine Halteplatte zum Halten des Druckmeßwandlers gebildet ist.

Bei längeren Untersuchungen müssen die Druckmeßwandler regelmäßig durch neue ersetzt und die Flüssigkeitsleitungen müssen abgenommen werden, was zum Umherspritzen von Kochsalzlösung führen kann, die elektrisch relativ gut leitet. An den Kontaktbuchsenöffnungen sind deshalb vorpunktierte elastische Dichtungselemente angeordnet, die sowohl bei eingesteckten als auch bei ausgesteckten Kontaktstiften einen Flüssigkeitseintritt in die Kontaktbuchsen verhindern und Flüssigkeitstropfen bzw. einen an der Außenseite der Kontaktstifte vorhandenen Flüssigkeitsfilm beim Einstecken in die Kontaktbuchsen abstreifen, wodurch die Kontaktierung verbessert wird. Die Dichtungselemente können jedoch die Gefahr einer Flüssigkeitsfilmbildung und dadurch bedingte Nebenschlüsse zwischen einzelnen Kontaktstiften nicht vollständig verhindern, was zu Meßwertverfälschungen führen kann.

Aus der DE 297 18 682 ist eine elektrische Steckverbindung bekannt, bei der das Steckerteil und das Buchsenteil jeweils einen umlaufenden kappenartigen Mantel aus elastischem Kunststoff aufweisen, wobei an der Innenseite des Mantels des Buchsenteils eine nutartige Ausnehmung und an der Außenseite des Mantels des Steckerteils eine komplementär gestaltete Erhebung vorgesehen ist, die ineinander eingreifen und in zusammengestecktem Zustand die Kontakte der Steckver­ bindung vor Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit schützen.

In der DE 29 10 905 C2 ist eine elektrische Steckverbindung gezeigt, bei der das Buchsen- bzw. Steckerteil ebenfalls überwiegend aus gummielastischem Material hergestellt sind, wodurch im zusammengesteckten Zustand eine enge Anschmiegung erreicht wird und die Kontakte vor Flüssigkeit geschützt werden.

In der DE 37 38 695 C1 ist eine flüssigkeitsdichte elektri­ sche Kontaktvorrichtung beschrieben, bei der beim Kupplungs­ vorgang ein scharfer Luftstrahl über die Kontaktierungsebene geblasen wird, um Verunreinigungen und Feuchtigkeit zu entfernen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte elektrische Steckverbindung dahingehend zu verbessern, daß in feuchter bzw. nasser Umgebung eine gute Kontaktierung ermöglicht und Nebenschlüsse zwischen einzelnen Kontakt­ stellen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine elektrische Steckverbindung bestehend aus einem Steckerteil und einem flüssigkeitsdichten Buchsenteil mit einer durch ein Dichtungselement abgedichteten Einstecköffnung zu schaffen, bei der das Steckerteil einen stiftartigen Kontakt mit einem ersten Abschnitt mit elektrisch leitfähiger Oberfläche aufweist, der vollständig in das Buchsenteil eingesteckt wird und mit einem zweiten Abschnitt mit nicht leitender Oberfläche, der in eingestecktem Zustand von dem Dichtungselement eng anliegend umschlossen ist.

Durch die Abdichtung des Gehäuses des Buchsenteils ist ein darin angeordnetes Kontaktelement vor Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit geschützt, wobei das Dichtungselement an der Gehäuseöffnung beim Einführen des stiftartigen Kontakts diesem anhaftende Flüssigkeitstropfen bzw. einen Flüssigkeitsfilm von dessen Oberfläche abstreift und eine einwandfreie elektrische Kontaktierung zwischen dem ersten Abschnitt und dem Kontaktelement sicherstellt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß durch den an seiner Oberfläche nichtleitenden zweiten Abschnitt des Steckerteils ein Stromfuß über einen Flüssigkeitsfilm verhindert wird, der an der Buchsenteil- bzw. Steckerteil­ außenseite vorhanden sein kann. Eine Strom-, Spannungs- bzw. Meßwertverfälschung durch flüssigkeitsbedingte Nebenschlüsse zwischen einzelnen Kontaktstellen wird somit zuverlässig verhindert.

Das die Gehäuseöffnung abdichtende Dichtungselement kann eine elastische Scheibe aus elektrisch nicht leitendem Kunststoff - wie z. B. Silikon - sein, die in Einführrichtung des Steckerteils vorpunktiert ist und ein Durchschieben des stiftartigen Kontakts ermöglicht.

Die Oberfläche des zweiten Abschnitts des stiftartigen Kontakts kann kunststoffbeschichtet sein oder durch elektrisch isolierendes Material gebildet sein, das in eine umlaufende nutartige Vertiefung des stiftartigen Kon­ takts eingelassen ist, wobei die Oberfläche des ersten Abschnitts möglichst glatt in die Oberfläche des zweiten Abschnitts übergeht, was das Einschieben in das Buchsenteil erleichtert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der im Buchsen­ teil angeordnete Gegenkontakt und das Dichtungselement in Einführrichtung in einem Abstand voneinander angeordnet, um beim Einstecken des stiftartigen Kontakts eine ungehinderte Deformierung des Dichtungselements zu ermöglichen.

Vorzugsweise ist der Gegenkontakt durch eine Kontaktbuchse gebildet, die beim Einstecken des stiftartigen Kontakts leicht aufgeweitet wird und somit eine gute Kontaktierung sicherstellt. Die Kontaktbuchse kann durch ein im Gehäuse angeordnetes Trägerelement gehalten sein und einen Federkon­ takt aufweisen, der gegen eine mit der Kontaktbuchse elek­ trisch verbundene Leitung drückt, die z. B. eine auf einem Substrat vorgesehene Leiterbahn sein kann. Alternativ dazu kann die Kontaktbuchse auch angelötet sein.

Vorzugsweise ist das freie Ende des stiftartigen Kontakts kappenartig gerundet, wodurch das Einführen erleichtert und eine Beschädigung des Dichtungselements vermieden wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Dichtungsele­ ment an der Innenseite der Gehäuseöffnung angeordnet, wobei das Dichtungselement zwischen der Gehäuseinnenseite und dem Trägerelement eingeklemmt sein kann.

Selbstverständlich können im Buchsenteil mehrere Kon­ taktelemente nebeneinander angeordnet sein, und das Steckerteil kann mehrere zugeordnete stiftartige Kontakte aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Buchsenteil und einen darin einsteckbaren Kontaktstift; und

Fig. 2 ein zum dem Buchsenteil der Fig. 1 passendes Steckerteil mit vier Kontaktstiften.

Die Fig. 1 zeigt eine elektrische Steckverbindung am Beispiel eines in eine Druckmeßwandlervorrichtung 1 integrierten Buchsenteils 2 und eines darin einsteckbaren Steckerteils 3.

Das Steckerteil 3 besteht hier aus einem einzigen Kontaktstift 4 aus elektrisch leitfähigem Material mit einem ersten Abschnitt 5; dessen freies Ende 6 abgerundet ist und einem zweiten Abschnitt 7, der über ein Verbindungs­ element 8 mit einer Anschlußleitung 9 verbunden ist. Der zweite Abschnitt 7 weist eine nutartige Vertiefung 10 auf, die vollständig mit einem elektrisch isolierenden Material 11 ausgefüllt ist, wodurch sich auf der gesamten Länge des Kontaktstifts 4 ein glatte Oberfläche ergibt, die im Bereich des zweiten Abschnitts 7 elektrisch nicht leitet.

Das Buchsenteil 2 ist hier durch ein aus einer oberen Gehäu­ sehälfte 12 und einer unteren Gehäusehälfte 13 bestehendes Gehäuse und darin angeordneten Kontaktbuchsen 14 gebildet, von denen hier nur eine zu erkennen ist. Die Kontaktbuchse 14 besteht aus einem Buchsenabschnitt 15, in den der erste Abschnitt 5 des Kontaktstifts 4 einsteckbar ist und aus einem U-förmig gebogenen Federkontakt 16, der gegen eine Leiterbahn 17 drückt, die auf einem Substrat 18 vorgesehen ist, das formschlüssig in eine Ausnehmung 19 der unteren Gehäusehälfte 13 eingesetzt ist.

Die Kontaktbuchse 14 ist hier in eine zylindrische Ausneh­ mung 20 eines Trägerelements 21 eingesetzt, das durch eine Haltenase 22 an der Innenseite der oberen Gehäusehälfte 12 gehalten wird. Im Bereich des Substrats 18 weist das Träger­ element 21 eine Ausnehmung 21' auf, die als Klemmanschlag für den Federkontakt 16 dient. Zwischen einem der Haltena­ se 22 gegenüberliegenden Ende des Trägerelements 21 und der Innenseite der oberen Gehäusehälfte 12 ist ein Dichtungs­ element 23 mittels Klemmnasen 24 eingeklemmt, die hier am Trägerelement 21 vorgesehen sind. Die Klemmnasen 24 umgeben hier kreisringförmig die zylindrische Ausnehmung 20 und dichten diese gegenüber dem Nachbarkontakt ab.

Das Dichtungselement 23 besteht aus einem elastischen, elektrisch nicht leitfähigen Material und weist eine Vorpunk­ tierung 25 auf, die das Dichtungselement 23 in einer durch einen Pfeil 26 angedeuteten Einsteckrichtung des Kontakt­ stifts 4 durchsetzt.

Im Bereich des Dichtungselements 23 weist die obere Gehäuse­ hälfte 12 eine Einführöffnung 27 auf. Der Kontaktstift 4 kann durch die Einführöffnung 27 und die Vorpunktierung 25 des Dichtungselements 23 in die zylindrische Ausnehmung 20 und weiter bis in den Buchsenabschnitt 15 der Kontaktbuch­ se 14 eingeschoben werden. Das Dichtungselement 23 ist hierfür in einem Abstand zum Buchsenelement 14 angeordnet, was eine ungehinderte Deformierung beim Durchschieben des Kontaktstifts 4 ermöglicht. In eingeschobenem Zustand berüh­ ren der erste Abschnitt 5 und der Buchsenabschnitt 15 einan­ der und das Dichtungselement 23 umschließt das elektrisch isolierende Material 11 des zweiten Abschnitts 7 enganlie­ gend. Durch das Hindurchschieben des Kontaktstifts 4 durch das Dichtungselement 23 werden Flüssigkeitstropfen bzw. ein auf dem Kontaktstift 4 vorhandener Flüssigkeitsfilm abgestreift.

Das Buchsenteil 2 weist ferner Einführöffnungen 28-30 und zugeordnete Kontaktbuchsen (nicht dargestellt) auf, die über eine auf dem Substrat vorgesehene elektrische Schaltung mit dem Druckmeßelement (nicht dargestellt) verbunden sein können.

Vollständigkeitshalber sei noch eine Anschlußöffnung 31 des Druckmeßwandlers 1 erwähnt, die zum Anschließen einer Leitung für Flüssigkeit dient, deren Druck mittels eines in die Druckmeßwandlervorrichtung 1 integrierten Druckmeßele­ ments (nicht dargestellt) in ein elektrisches Signal umgewan­ delt wird, das an den Kontaktbuchsen 14 abgreifbar ist.

Fig. 2 zeigt ein Steckerteil 3 mit vier Kontaktstiften 4a-4d, die in die Einführöffnungen 27-30 des in Fig. 1 dargestellten Buchsenteils 2 einführbar sind und die mit einem gemeinsamen Anschlußkabel 32 verbunden sind, das beispielsweise an einen Monitor oder einen Auswerterechner angeschlossen sein kann.

Claims (11)

1. Elektrische Steckverbindung mit einem Steckerteil, das mindestens einen Kontaktstift aufweist und mit einem Buchsenteil, das durch ein Gehäuse mit mindestens einem darin angeordneten Gegenkontakt gebildet ist, wobei ein erster Abschnitt des Kontaktstifts durch eine Gehäuseöffnung in das Gehäuse einführbar und mit dem Gegenkontakt in Berührung bringbar ist, wobei die Gehäuseöffnung bei aus- und eingestecktem Kontakt­ stift durch ein in Einsteckrichtung vorpunktiertes elastisches Dichtungselement flüssigkeitsdicht ver­ schlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dichtungselement (23) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht,
daß der Kontaktstift (4) einen zweiten Abschnitt (7) mit elektrisch isolierender Oberfläche aufweist und
daß das Dichtungselement (23) bei vollständig einge­ stecktem Kontaktstift (4) die Oberfläche des zweiten Abschnitt (7) enganliegend umschließt.

2. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (14) und das Dichtungselement (23) bezüglich der Einsteckrichtung (26) in einem Abstand voneinander angeordnet sind.

3. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (14) eine Kontaktbuchse ist.

4. Elektrische Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbuchse (14) einen Federkontakt (16) aufweist, der eine im Innern des Buchsenteils (2) vorgesehene elektrische Leitung (17) berührt.

5. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (14) durch ein Trägerelement (21) im Buchsenteil (2) gehalten ist.

6. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (4) im Bereich des zweiten Ab­ schnitts (7) eine nutartige Vertiefung (10) aufweist, die vollständig mit elektrisch isolierendem Material (11) ausgefüllt ist, wobei die Oberflächen des ersten Abschnitts (5) und zweiten Abschnitts (7) glatt inein­ ander übergehen.

7. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (6) des Kontaktstifts (4) kappenar­ tig gerundet ist.

8. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (23) an einer Innenseite der Gehäuseöffnung (27-30) angeordnet ist.

9. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (23) zwischen der Innenseite des Gehäuses (12, 13) des Buchsenteils (2) und dem Trägerelement (21) angeordnet ist.

10. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (23) aus Silikon besteht.

11. Elektrische Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckerteil (3) mehrere Kontaktstifte (4a-4d) und das Buchsenteil (2) mehrere diesen Kontaktstiften (4a-4d) zugeordnete Gegenkontakte (14) aufweist, wobei die Kontaktstifte mit einem gemeinsamen Steckerka­ bel (32) verbunden sind.