DE3300348A1 - Elektrischer stecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Stecker, insbesondere verbesserte elektrische Stecker zur Herstellung eines elektrisch leitenden Kontaktes mit einem auf eine dünne flexible Platte aus einem dielektrischen Material gedruckten elektrischen Leiter.

Der erfindungsgemäße elektrische Stecker ist primär für die Verwendung in Verbindung mit medizinischen Hautkontakt-Elektroden zum Messen von physiologischen Funktionen, z.B. in der Elektrokardiography, der Elektroenzephalography ο„dgl., gedacht. Diese Hautkontakt-Elektroden müssen üblicherweise individuell mit dem Gerät, das die physiologische Funktion mißt, verbunden werden. Demgemäß ist es wünschenswert, daß der elektrische Stecker für die Elektrode eine Art "Schnellsteckverbindung" gestattet, um die für das Anschließen aller zum Überwachen bzw. Messen der Funktion benötigten Elektroden erforderliche Zeit zu minimieren. Ferner ist es manchmal erforderlich, daß ein Patient zur Durchführung anderer medizinischer Verfahren von dem Überwachungsbzw. Meßgerät gelöst werden muß, während die Elektroden an ihm verbleiben. Daher sollte es möglich sein, daß die Verbindung zwischen den Elektroden und den Steckern schnell wieder hergestellt werden kann, wenn die überwachungs- bzw. Meßfunktion wieder aufgenommen werden soll, Ferner sollte der Stecker ein "niedriges Profil" haben, d.h. der Stecker sollte relativ flach sein. Dies ist

besonders wichtig, wenn eine Elektrode am Rücken des Patienten angebracht ist und der Patient während einer Operation und der Genesung häufig auf der Elektrode liegen muß. In diesem Fall ist die Bequemlichkeit ein wichtiger Faktor, der von dem medizinischen Personal beachtet werden sollte.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Stecker vorzuschlagen, der sich leicht mit dem Klemmenteil einer medizinischen Elektrode verbinden bzw. lösen läßt, wobei dieser Klemmenteil ein auf eine relativ dünne Platte aus dielektrischem Material gedruckter elektrischer Leiter ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen relativ flachen Stecker vorzuschlagen, der sich leicht mit dem gedruckten Leiter, der die Verbindung zu der medizinischen Elektrode herstellt, zum Eingriff bringen läßt. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung," einen Stecker der o.g. Art vorzuschlagen, der eine neuartige Zugentlastungskonstruktion besitzt, die eine Trennung des Leiterdrahtes des Steckers von dem im Stecker angeordneten Kontakt verhindert.

Der -zur Erfüllung dieser Aufgabe vorgeschlagene erfindungsgemäße Stecker besitzt ein elektrisch isoliertes Gehäuse mit einer Kammer und einer die Kammer mit dem Äußeren des Gehäuses verbindenden Öffnung. Innerhalb des Gehäuses ist ein elektrischer Kontakt derart zu der Öffnung ausgerichtet angeordnet, daß er mit einem durch die Öffnung eindringenden elektrischen Leiter zum Eingriff kommt. Ferner sind in dem Gehäuse Einrichtungen angeordnet, die den Leiter lösbar in dem Gehäuse und im Eingriff mit dem elektrischen Kontakt halten. Diese

Halteeinrichtungen besitzen mindestens ein gelenkig in dem Gehäuse gelagertes Backenelement, das aus einer Leiterhalteposition in eine Leiterfreigabeposition schwenkbar ist, in der sich der Leiter durch die Öffnung in das Gehäuse einführen oder aus dem Gehäuse herausziehen läßt, um eine elektrische Verbindung mit dem Kontakt herzustellen oder zu trennen; ferner besitzen die Halteeinrichtungen elastische Einrichtungen, die das Backenelement in die Leiterhalteposition drücken.

In der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist ein Backenpaar an gegenüberliegenden Seiten des elektrischen Kontaktes gelenkig gelagert. Die Backen sind durch elastische Einrichtungen derart miteinander verbunden, daß die Backen und die elastischen Einrichtungen eine Struktur bilden, die beide Backen in ihre Leiterhaltepositionen drückt. Die elastischen Einrichtungen können aus einer integral mit den Backen geformten Kunststoffstruktur bestehen; sie können aber auch aus einem metallischen Federdraht bestehen, der die Backen miteinander verbindet. Der Federdraht kann in ein Zugentlastungseiement eingegossen sein, das Teil der o.g. neuartigen Zugentlastungskonstruktion ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steckers, der mit dem Kontaktteil einer Elektrode verbunden ist, die eine gedruckte Schaltung auf einer dünnen Kunststoffplatte besitzt;

Fig. 2 Eine Explosionsdarstellung des Stecker gemäß Fig. 1, in der das Oberteil des Stecker aus Gründen der besseren Anschaulichkeit mit seiner Unterseite nach oben gedreht ist (der große Pfeil zeigt die Drehung des Oberteils vor seinem Einbau);

Fig. 3 Eine vergrößerte, durch Entfernung des Oberteiles offengelegte und teilweise geschnittene Draufsicht des Steckers gemäß Fig. 1;

Fig. 4 Einen Schnitt 4-4 gemäß Fig. 3 (weitgehend entlang der linie 4-4 gemäß Fig. 3);

Fig. 5 Einen fragmentarischen Schnitt 5-5 gemäß Fig. 4;

Fig. 6 Eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 Einen vergrößerten Grundriß des Steckers gemäß Fig. 6, der jedoch ein Zugentlastungselement enthält;

Fig. 8 Einen Schnitt 8-8 gemäß Fig. 7;

Fig. 9 Eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die Hilfsfedern zum Zusammendrücken der Backen besitzt.

Fig. 1-5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die ein Gehäuse 2 aus einem geeigneten Kunststoff, z.B. Polykarbonat, besitzt. Das Gehäuse 2 besitzt ein Oberteil 4 und ein kooperierendes Unterteil 6, zwischen denen eine Backeneinheit 8 und ein elektrischer Kontakt 10 angeordnet sind; diese Teile sind nachstehend ausführlich beschrieben. Das Gehäuse 2 besitzt eine Kammer 12 mit einer vorderen Öffnung 14 und einer hinteren Öffnung 15; die beiden Öffnungen 14 und 15 verbinden die Kammer 12 mit dem Äußeren des Gehäuses 2. Der elektrische Kontakt 10 ist in der Kammer 12 angeordnet und derart zur vorderen Öffnung 14 ausgerichtet, daß er mit einem elektrischen Leiter in Form eines gedruckten Leiters 16 zum Eingriff kommt, der seinerseits mit einer gedruckten elektrischen Schaltung einer Elektrode 18 verbunden ist. Die elektrode 18 und der Leiter 16 sind auf eine dünne Kunststoffplatte 20 aufgedruckt, die aus einem Harz, z.B. der Handelsmarke MYLAR hergestellt sein kann. Die Platte 20 besitzt einen Kontaktstreifen 22 mit einem abgerundeten vorderen Ende 24 (Fig. 3), an dessen einander gegenüberliegenden Seiten Nuten 27 angeordnet sind.

Mit Ausnahme des Kontaktstreifens 22 ist die Kunststoffplatte 20 mit einem konventionellen Schaumstoffpflaster 29 beschichtet.

Das Unterteil 6 des Gehäuses 2 besitzt eine Kontaktnut 26, die einen Teil der Kammer 12 bildet. Die Kontaktnut 26 besitzt eine vordere Schulter 28 und eine hintere Schulter 30, die zur Aufnahme und Halterung des Kontaktes 10 dienen. Das Unterteil 6 besitzt ferner 2 Gelenkstifte 32,

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2 Frontauflagen 34 und 2 zu beiden Seiten der Kontaktnut 26 angeordnete Rippen 36. Ferner besitzt das Unterteil 6 eine Rückwand 38, deren vordere vertikale Fläche die Schulter 30 bildet.

Der plattenförmige metallische Kontakt 10 besitzt einen Körperteil 40 weitgehend rechteckiger Konfiguration, aus dem eine Zunge 42 ausgestanzt ist. Die Zunge 42 besitzt winkelig zueinander angeordnete Schenkel 44 und 46. Der vordere Schenkel 46 liegt an der Schulter 28 an und der hintere Schenkel 44 endet in einem Flansch, der an der Schulter 30 anliegt. Der Körperteil 40 besitzt eine sich vorwärts erstreckende Lippe 48, die zur Aufnahme des Kontaktstreifens 22 der Elektrode 18 relativ zum Schenkel 46 hochgewölbt ist. Der Kontakt 10 besitzt ferner ein hinteres Ende 50 mit mehreren Abschnitten, die sich um einen mit einer Isolation 54 ausgerüsteten Leiterdraht 52 drücken lassen. Das hintere Ende 50 ruht derart auf der Rückwand 38, daß der isolierte Draht 52 aus der hinteren Öffnung 15 ragt.

Die Backeneinheit 8 besteht aus einem einteiligen Kunststoff element mit 2 einander gegenüberliegenden Backen 56, Die Backen 56 besitzen an ihrem einen Ende Greifenden 58. Die Arme der Backen ragen aus dem Gehäuse 2 heraus und enden in einem elastischen Bogen 60. Die Backen 56 besitzen Löcher 62 zur gelenkigen Verbindung mit den zugeordneten Gelenkstiften 32, wobei der elastische Bogen 60 die Backen 56 in die in Fig. 3 in .ausgezogenen Linien dargestellte Position drückt, d.h., in die geschlossene oder Leiterhalte-Position in der die Greifenden 58 in den Nuten 27 positioniert sind. Die Backenarme lassen sich jedoch entgegen der Federkraft des

elastischen Bogens 60 zusammendrücken, um die Greiferenden 58 in die in Fig. 3 in gestrichelten Linien dargestellte Position zu bringen, so daß sich der Kontaktstreifen 22 in den Stecker einführen oder aus dem Stecker herausziehen läßt. Der elastische Bogen 60 besitzt eine Kerbe 64, durch die der Leiterdraht 52 mit der Isolierung 54 läuft.

Das Oberteil 4 des Gehäuses 2 besitzt 2 Schweißzapfen 66 und eine weitgehend U-förmige Rippe 68, deren Steg 69 einen Flansch an der vorderen Öffnung 14 bildet, der als Anschlag für die Lippe 48 des Kontaktkörpers 40 dient.' Der Körper des Oberteiles 4 ist ferner mit 2 flachen Sacklöchern 70 zur Aufnahme der oberen Enden der Gelenkstifte 32 ausgerüstet. Die Gehäuseteile 4 und 6 sind entlang ihrer Trennfuge an den Frontauflagen 34 und den Schweißzapfen 66 mittels Ultraschall miteinander verschweißt.

Die Funktionsweise des Steckers ist aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich. Bei auseinandergespreizten Greifenden 58 wird der Kontaktstreifen 22 .der Elektrode 18 soweit wie möglich in die Öffnung 14 eingeführt, dann werden die Backen 56 freigegeben, so daß die Greifenden 58 in die Nuten 27 eingreifen, und damit das Herausziehen des KontaktStreifens 22 aus dem Stecker verhindern. Der gedruckte Leiter 16 wird dabei in elektrisch leitender Berührung mit dem Kontakt 10 gehalten. Das Entkuppeln des gedruckten Leiters 16 wird, einfach durch das Öffnen der Backen 56 und das Herausziehen des Kontaktstreifens 22 bewirkt.

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Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 6 ist ähnlich der in Fig. 1 - 5 dargestellten Ausführungsform; gleiche Teile der beiden Ausführungsformen sind in Fig. 6 durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet wie in Fig. 1-5· Gemäß Fig. 6 besitzt die Backeneinheit 8a ebenfalls 2 aus dem Gehäuse 2 herausragende Backen 56, bei denen jedoch der elastische Kunststoffbogen 60 gemäß Fig. 1-5 durch eine U-förmige Drahtfeder 72 ersetzt ist, deren einander gegenüber liegende Enden in den zugeordneten Backen 56a eingebettet sind. Die Feder 72 drückt die Backen 56a in ihre geschlossen Position.

Die in Fig. 7-9 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind ähnlich den bereits beschriebenen Ausführungsformen; gleiche Bezugszahlen in Fig. 1-6 und Fig. 7-9 kennzeichnen gleiche Teile. Die Ausführungsformen gemäß Fig. 7-9 sind jedoch mit einem Zugentlastungselement 80 ausgerüstet, um ein Abreißen des Leiterdrahtes 52 von dem Kontakt 10 zu verhindern. Das Zugentlastungselement 80 überträgt Kräfte von dem Leiterdraht 52 auf die Gelenkstifte 32, die integrales Bestandteil des Gehäuses 2 sind. Das Zugentlastungselement 80 besitzt einen kegelförmigen hinteren Teil 82, der zur Erhöhung seiner Flexibilität mit Nuten 83 ausgerüstet ist. Wie am besten aus Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, ist der Leiterdraht 54 in das Zugentlastungselement 80 eingebettet. Das Zugentlastungselement 80 besitzt ferner einen vorderen Teil 84, der an dem Gehäuse 2 anliegt. Der bogenförmige Teil des U-förmigen Federdrahtes 72 ist in den weitgehend kreissektor-förmigen Mittelteil des Zugentlastungöelementes 80 eingegossen, so daß auf das Zugentlastungselement 80 wirkende Kräfte von dem

Federdraht 72 auf die Backen 56 und dann auf die Gelenkstifte 52 übertragen v/erden. Daher ist die Zugentlastung v/irksam, unabhängig davon, ob die Backen 56 offen (in Fig. 7 in gestrichelten Linien dargestellt) oder geschlossen sind. Darüberhinaus beeinträchtigt das Zugenlastungselement 00 nicht die Federwirkung der Schenkel der U-förmigen Feder 72.

In der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Zugentlastungselement ähnlich dem in Fig. 7 und 8 dargestellten Zugentlastungselement. In dem Stecker gemäß Fig. 9 sind jedoch relativ kurze Blattfedern 86 in die zugeordneten Backen 56 eingebettet, die an dem vorderen Teil 84 des Zugentlastungselementes 80 anliegen. Die Blattfedern 86 kooperieren mit dem Federdraht 72; sie unterstützen dadurch den Federdraht 72 beim Zusammendrücken der Backen 56 in ihre Geschlossenstellung.

Claims (10)

1. C. R. Bard, Inc., eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates New Jersey, 731 Central Avenue, Murray Hill, New Jersey 07974 / USA

   Elektrischer Stecker

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   Ji J Elektrischer Stecker mit einem elektrisch isolierten Gehäuse mit einer Kammer, einer die Kammer mit dem Äußeren des Gehäuses verbindenden Öffnung, einem in der Kammer zu der Öffnung ausgerichteten Kontakt zur Aufnahme und elektrischen Berührung eines durch die Öffnung eingeführten elektrischen Leiters und Einrichtungen zum lösbaren Halten des Leiters in dem Gehäuse in elektrischer Berührung mit dem Kontakt dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen mindestens ein schwenkbar in den Gehäuse (2) gelagertes Backenelement (56) besitzen; daß das Back en eiern ent (56) aus einer Leiter-Halteposition in eine Leiter-Freigabeposition schwenkbar ist, in der sich der Leiter (22) durch die Öffnung (14) in das Gehäuse (2) einführen oder herausziehen läßt,

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   um eine elektrische Verbindung mit dem Kontakt (10) herzustellen oder zu lösen; und daß elastische Einrichtungen (60 oder 72) das Backenelement (56) in die Leiter-Halteposition drücken.
2. 2. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1 dadruch gekennzeichnet, daß ein Paar Backenelemente (56) gelenkig an einander gegenüberliegenden Seiten des Kontaktes (10) befestigt ist; und daß die Backenelemente (56) derart durch die elastischen Einrichtungen (60) miteinander verbunden sind, daß die Backenelemente (56) und die elastischen Einrichtungen (60) eine integrale Struktur bilden.
3. 3. Elektrischer Stecker nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein Backenelementepaar (56) vorgesehen ist; und daß die elastischen Einrichtungen (60 oder 72) in einer die Backenelemente (56) miteinander verbindenden Feder (72) bestehen.
4. 4. Elektrischer Stecker nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (72) aus einem U-fönnigen Draht (72) besteht; und daß die Enden des Federdrahtes (72) in den Backenelementen (56) eingebettet sind, so daß der Federdraht (72) die Backenelemente (56) miteinander verbinden.
5. 5. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) aus einem Paar aneinander liegender Gehäuseteile (4 und 6) besteht; und daß das Gehäuseteil (6) einen Stift oder ein Ctiftepaar (32) besitzt, das das Backenelement bzw. das Baclcenelementepaar (56) gelenkig lagert.
6. 6. Elektrischer Stecker nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Backenelement (56) eine mittig in seiner Länge angeordnete Öffnung (62) besitzt; und daß die Stifte (32) derart durch die Öffnungen (62) verlaufen, daß sie die gelenkige Lagerung der Backenelemente (56) gewährleisten.
7. 7. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche

   1 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Backenelement (56) ein mit dem Leiter (22) in Eingriff bringbares, langgestrecktes Greiferende (58) und einem aus dem Gehäuse (2) derart betätigbaren Armteil (ohne Beaugszahl) besitzt, daß die Backenelemente (56) in die Leiter-Freigabeposition geschwenkt werden.
8. 8. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß ein Leiterdraht (5^0 elektrisch mit dem Kontakt (10) verbunden ist; daß eine Zugentlastungseinrichtung (80) ein Abreißen des Leiterdrahtes (5^) von dem Kontakt (10) verhindert; und daß die elastischen Einrichtungen (72) in der Zugentlastungeinrichtung (80) eingebettet sind.
9. 9. Elektrischer Stecker nach einem der Ansprüche 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oder den Backeneleinenten (56) und dem Zugentlastungselenent (80) Hilfsfedereinrichtungen (86) angeordnet sind; und daß die Hilfsfedereinrichtungen (86) die elastischen Einrichtungen (60 oder 72) kooperativ unterstützen.
10. 10. Elektrischer Stecker nach einem der Ansrüche

    1 - 9 in Verbindung mit einem Leiter dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter ein auf einem Streifen (22)

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    aus einem dielektrischen Material aufgedruckter Leiter (16) ist; daß der Streifen (22) aus dem dielektrischen Material eine oder mehrere Nuten (27) besitzt; und daß jedes Backenelement (56) ein mit einer Nut (27) in Eingriff bringbares Greifende (58) besitzt, um den Streifen (22) aus dem dielektrischen Material innerhalb des Gehäuses (2) und in Berührung mit dem Kontakt (10) zu halten.