DE19851274A1

DE19851274A1 - Electrical connector with plug and socket e.g. for blood pressure sensor has sealing member which lies tightly against insulating surface of section of inserted contact pin

Info

Publication number: DE19851274A1
Application number: DE1998151274
Authority: DE
Inventors: Daniel Mueller; Hermann Glowka
Original assignee: PVB Medizintechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Codan Holding GmbH
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2018-11-07
Also published as: DE19851274C2

Abstract

A first section of a contact pin is inserted into an opening in a socket housing and brought into contact with a corresponding contact. When the pin is removed, the opening is fluid-tightly sealed by an elastic sealing member (23). The sealing member is made of electrically insulating material. The contact pin has a second section (7) with an electrically insulating surface. The sealing member lies tight against the surface of the second section of the pin when it is fully inserted.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steckverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an electrical connector according to the preamble of claim 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. Such a plug connection with plug part and sockets part is from the older, unpublished DE 197 52 856.2 known. There is a pressure transducer for Blood pressure measurement shown of a housing with a cavity has, which via a first line with a physiological saline filled container and over a second line with a patient's vascular system communicates. The cavity is usually with Saline filled and stands with a pressure measuring element in connection to which contact sockets are connected, can be inserted into the contact pins of a "plug part", by a holding plate for holding the pressure transducer is formed.

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.The pressure transducers must be used for longer tests regularly replaced with new ones and the fluid lines have to be taken off, what to spray around Saline can lead to electrical relatively well directs. There are therefore at the contact socket openings pre-punctured elastic sealing elements arranged, both when inserted and when unplugged Contact pins enter the fluid Prevent contact sockets and liquid drops or one on the outside of the contact pins Liquid film when inserted into the contact sockets wipe off, which improves the contact. However, the sealing elements can pose a risk Liquid film formation and resulting shunts not complete between individual contact pins prevent what can lead to falsified measurements.

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.From DE 297 18 682 is an electrical connector known in which the plug part and the socket part each a circumferential cap-like coat made of elastic Have plastic, being on the inside of the jacket of the socket part a groove-like recess and on the Outside of the jacket of the plug part a complementary designed survey is provided, which interlock and when plugged together the contacts of the plug-in Protect the binding from moisture or liquid.

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.DE 29 10 905 C2 is an electrical connector shown, in which the socket or plug part also are predominantly made of rubber-elastic material, which, when plugged together, creates a tight fit is reached and the contacts protected from liquid become.

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.DE 37 38 695 C1 is a liquid-tight electri cal contact device described in the coupling a sharp jet of air over the contacting level is blown to remove contaminants and moisture remove.

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.The object of the invention is the one mentioned to improve the electrical plug connection so that that good contact is made in a damp or wet environment enables and shunts between individual contact places are avoided.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the specified in claim 1 Features resolved. Advantageous refinements and training The invention can be found in the subclaims.

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.The invention is based on the idea of an electrical Plug connection consisting of a plug part and a liquid-tight socket part with a through one Sealing element to create sealed insertion opening in which the plug part has a pin-like contact a first section with an electrically conductive surface has, which is fully inserted into the socket part and with a second section with non-conductive Surface that is plugged in from the Sealing element is tightly enclosed.

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.By sealing the housing of the socket part a contact element arranged therein against moisture or liquid protected, the sealing element at the housing opening when inserting the pin-like Contact this adhering liquid drop or a Strips liquid film from its surface and one perfect electrical contact between the first Section and the contact element ensures.

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.Another major advantage is that the its surface non-conductive second section of the Plug part of a current foot over a liquid film is prevented, that on the socket part or plug part outside may be present. A current, voltage or falsification of measured values due to liquid-related Shunts between individual contact points is thus reliably prevented.

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.The sealing element sealing the housing opening can an elastic disc made of electrically non-conductive Plastic - such as B. silicone - be in the insertion direction of the plug part is punctured and a push-through of the pin-like contact.

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.The surface of the second section of the pen-like Contact can be plastic-coated or through be electrically insulating material formed in a circumferential groove-like depression of the pin-like con is embedded, the surface of the first Section as smoothly as possible into the surface of the second Section passes over what is inserted into the socket part facilitated.

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.According to a further development of the invention, they are in the sockets partially arranged counter contact and the sealing element arranged at a distance from each other in the insertion direction, to a when inserting the pin-like contact unhindered deformation of the sealing element enable.

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. The counter contact is preferably through a contact socket formed when inserting the pin-like contact is easily expanded and thus good contact ensures. The contact socket can be inserted in the housing arranged carrier element can be held and a spring cone have clock that against one with the contact socket elek trically connected line presses the z. B. one on one Substrate provided conductor track can be. Alternatively the contact socket can also be soldered on.

Vorzugsweise ist das freie Ende des stiftartigen Kontakts kappenartig gerundet, wodurch das Einführen erleichtert und eine Beschädigung des Dichtungselements vermieden wird.Preferably, the free end of the pin-like contact rounded like a cap, which makes insertion easier and damage to the sealing element is avoided.

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.According to a development of the invention, the sealing element is ment arranged on the inside of the housing opening, wherein the sealing element between the inside of the housing and the carrier element can be clamped.

Selbstverständlich können im Buchsenteil mehrere Kon taktelemente nebeneinander angeordnet sein, und das Steckerteil kann mehrere zugeordnete stiftartige Kontakte aufweisen.Of course, several con Clock elements can be arranged side by side, and that Plug part can have several assigned pin-like contacts exhibit.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of an embodiment game explained in connection with the drawing.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 ein Buchsenteil und einen darin einsteckbaren Kontaktstift; und Fig. 1 is a socket part and a plug-in contact pin; and

Fig. 2 ein zum dem Buchsenteil der Fig. 1 passendes Steckerteil mit vier Kontaktstiften. Fig. 2 is a fitting part of the socket part of Fig. 1 with four contact pins.

Die Fig. 1 zeigt eine elektrische Steckverbindung am Beispiel eines in eine Druckmeßwandlervorrichtung 1 integrierten Buchsenteils 2 und eines darin einsteckbaren Steckerteils 3. Fig. 1 shows an electrical connector at the example of an integrated pressure transducer in a female part 1 and 2 an insertable in plug part 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.The plug part 3 here consists of a single contact pin 4 made of electrically conductive material with a first section 5 ; whose free end 6 is rounded and a second section 7 , which is connected via a connecting element 8 to a connecting line 9 . The second section 7 has a groove-like depression 10 which is completely filled with an electrically insulating material 11 , which results in a smooth surface over the entire length of the contact pin 4 , which does not conduct electricity in the region of the second section 7 .

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.The socket part 2 is formed here by a housing 12 consisting of an upper housing half 12 and a lower housing half 13 and contact bushes 14 arranged therein, of which only one can be seen here. The contact socket 14 consists of a socket section 15 , into which the first section 5 of the contact pin 4 can be inserted, and a U-shaped spring contact 16 , which presses against a conductor track 17 , which is provided on a substrate 18 , in a form-fitting manner in a recess 19 of the lower housing half 13 is inserted.

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.The contact socket 14 is here in a cylindrical Ausneh tion 20 of a support member 21 which is held by a retaining lug 22 on the inside of the upper housing half 12 . In the region of the substrate 18 , the carrier element 21 has a recess 21 ', which serves as a clamping stop for the spring contact 16 . Between one of the Haltea se 22 opposite end of the support member 21 and the inside of the upper housing half 12 , a sealing element 23 is clamped by means of clamping lugs 24 , which are provided here on the support member 21 . The clamping lugs 24 surround the cylindrical recess 20 in an annular manner and seal them from the adjacent contact.

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.The sealing element 23 consists of an elastic, electrically non-conductive material and has a preposition 25 , which the sealing element 23 in an arrow 26 indicated by an insertion direction of the contact pin 4 passes through.

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.In the area of the sealing element 23 , the upper housing half 12 has an insertion opening 27 . The contact pin 4 can be inserted through the insertion opening 27 and the pre-puncturing 25 of the sealing element 23 into the cylindrical recess 20 and further into the socket section 15 of the contact socket 14 . For this purpose, the sealing element 23 is arranged at a distance from the socket element 14 , which enables an unimpeded deformation when the contact pin 4 is pushed through. In the inserted state, the first section 5 and the socket section 15 touch one another and the sealing element 23 encloses the electrically insulating material 11 of the second section 7 tightly. By pushing the contact pin 4 through the sealing element 23 , liquid drops or a liquid film present on the contact pin 4 are stripped off.

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.The socket part 2 also has insertion openings 28-30 and associated contact sockets (not shown) which can be connected to the pressure measuring element (not shown) via an electrical circuit provided on the substrate.

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.For the sake of completeness, a connection opening 31 of the pressure transducer 1 should be mentioned, which is used to connect a line for liquid, the pressure of which is converted into an electrical signal by means of a pressure measuring element (not shown) integrated in the pressure transducer device 1 , which can be tapped at the contact sockets 14 .

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. Fig. 2 shows a connector part 3 with four contact pins 4 a- 4 d, which can be inserted into the insertion openings 27-30 of the socket part 2 shown in Fig. 1 and which are connected to a common connection cable 32 , for example to a monitor or a Evaluation computer can be connected.

Claims

1. Electrical plug connection with a plug part which has at least one contact pin and with a socket part which is formed by a housing with at least one mating contact arranged therein, a first section of the contact pin being insertable into the housing through a housing opening and in contact with the mating contact can be brought, the housing opening when the contact is unplugged and plugged in is sealed liquid-tight by an elastic sealing element punctured in the insertion direction, characterized in that
that the sealing element ( 23 ) consists of an electrically insulating material,
that the contact pin ( 4 ) has a second section ( 7 ) with an electrically insulating surface and
that the sealing element ( 23 ) tightly encloses the surface of the second section ( 7 ) when the contact pin ( 4 ) is fully inserted.

2. Electrical connector according to claim 1, characterized in that the mating contact ( 14 ) and the sealing element ( 23 ) with respect to the insertion direction ( 26 ) are arranged at a distance from each other.

3. Electrical connector according to one of claims 1 or 2, characterized in that the mating contact ( 14 ) is a contact socket.

4. Electrical plug connection according to claim 3, characterized in that the contact socket ( 14 ) has a spring contact ( 16 ) which touches an inside the socket part ( 2 ) provided electrical line ( 17 ).

5. Electrical plug connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mating contact ( 14 ) is held by a carrier element ( 21 ) in the socket part ( 2 ).

6. Electrical connector according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contact pin ( 4 ) in the region of the second section ( 7 ) has a groove-like recess ( 10 ) which is completely filled with electrically insulating material ( 11 ), the surfaces of the first section ( 5 ) and second section ( 7 ) smoothly merging into one another.

7. Electrical connector according to one of claims 1 to 6, characterized in that the free end ( 6 ) of the contact pin ( 4 ) is rounded kappenar term.

8. Electrical connector according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing element ( 23 ) is arranged on an inside of the housing opening ( 27-30 ).

9. Electrical plug connection according to one of claims 5 to 8, characterized in that the sealing element ( 23 ) between the inside of the housing ( 12 , 13 ) of the socket part ( 2 ) and the carrier element ( 21 ) is arranged.

10. Electrical connector according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sealing element ( 23 ) consists of silicone.

11. Electrical plug connection according to one of claims 1 to 10, characterized in that the plug part ( 3 ) a plurality of contact pins ( 4 a- 4 d) and the socket part ( 2 ) a plurality of these contact pins ( 4 a- 4 d) associated counter contacts ( 14 ), the contact pins being connected to a common plug cable ( 32 ).