DE4009938A1

DE4009938A1 - Von hand betaetigbarer elektrischer verbinder

Info

Publication number: DE4009938A1
Application number: DE4009938A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Erven
Original assignee: REINSHAGEN KABELWERK GmbH; Kabelwerke Reinshagen GmbH
Current assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1990-03-28
Filing date: 1990-03-28
Publication date: 1991-10-02
Also published as: DE4009938C2

Description

Die Erfindung betrifft einen von Hand betätigbaren elektrischen Verbinder zum Verbinden einer elektrischen Leitung mit einem Kontaktbolzen, insbesondere einer EKG-Elektrode, mit einem elastischen, ringförmigen Kontaktbereich, der mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordnete und im Kontaktfall radial auf den Kontaktbolzen drückende Kontaktflächen aufweist, und mit einem Verbindungsbereich zwischen dem Kontaktbereich und der elektrischen Leitung.

Derartige Verbinder werden z. B. als Verbinder bei einer elek trischen Leitung zwischen dem EKG-Gerät und der Körper-Elektro de benötigt. Die herkömmlichen Verbinder werden zum Verbinden auf Zapfen der Körper-Elektrode aufgedrückt oder "aufgeknöpft" und zum Lösen gegen die elastische Haltekraft abgezogen. Wenn zuerst die Körper-Elektrode angebracht und dann die Leitungs verbindung hergestellt wird, führt das Aufknöpfen des Verbin ders unter Druck zu einer unzumutbaren Belastung des Patienten. Ähnliches gilt beim Lösen derartiger Verbindungen.

Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, einen Verbinder zu schaffen, der ohne große Belästigung des Patienten mit der auf dem Körper befindlichen Elektrode verbunden werden kann.

Die Erfindung schlägt hierzu vor, daß der Kontaktbereich der Kreisringform angenähert ist, daß der Kontaktbereich zwei dia metral gegenüberliegende Bereiche mit nach innen gerichteten Kontaktfingern aufweist und daß die Kontaktfinger zwei aufein ander zugerichtete Kontaktflächen aufweisen. Durch diese Ausbildung kann der Verbinder ohne oder mit vernachlässigbar geringer Krafteinwirkung, insbesondere Druck- oder Zugein wirkung, auf die Elektrode bzw. mit deren Kontaktbolzen elektrisch sicher und mechanisch fest verbunden bzw. von diesem leicht wieder gelöst werden.

Neben der kompakten Form gemäß Anspruch 1 ist eine bevorzugte Form des Kontaktbereiches in Anspruch 2 aufgezeigt. Durch diese Herzform werden zwischen den Kontaktflächen längere Betäti gungsbereiche erzielt, die einen größeren Federweg und folglich eine größere, aber dennoch bequem zu handhabende Kontaktkraft ermöglichen.

Die elektrische Leitung kann gemäß Anspruch 3 angeordnet sein, ohne das die Federfunktion beeinträchtigt wird. Eine sichere Verankerung der elektrischen Leitung ist in Anspruch 4, eine gute Zugentlastung in Anspruch 5 gekennzeichnet. Der bequemen Handhabung dienen die Mittel der Ansprüche 6 oder 7. Die An ordnung nach Anspruch 8 ermöglicht ein platzsparendes, flaches Aufsetzen auf einen kurzen Kontaktbolzen der Elektrode. Die Herzform ist besonders stabil ausgebildet mit den Merkmalen der Patentansprüche 9 oder 10. Der Verbinder heizt sich beim Ge brauch im Magnetfeld nicht auf, wenn die Merkmale des Anspru ches 11 oder 12 verwirklicht sind.

Die gewählten Bezeichnungen "Kreisform" und "Herzform" sollen Grundformen bezeichnen, an die sich die erfinderische Form anlehnt. Die Erfindung umfaßt auch ähnliche Formen, wie z. B. Eiform oder Elipsenform.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung be schrieben, das im nachfolgenden näher beschrieben wird.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des Verbinders in angenäherter Kreisform.

Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbei spiel des Verbinders in angenäherter Herzform.

Fig. 3 zeigt den Verbinder nach Fig. 2 in Seitenansicht.

Fig. 4 zeigt den Verbinder nach Fig. 2 im Schnitt, wie er auf dem Kontaktbolzen einer Elektrode sitzt.

Der elektrische Verbinder 1 umfaßt einen flachen, ebenen, der Kreisringform angenäherten Kontaktbereich 2. Der Kontaktbereich 2 ist an zwei diametral gegenüberliegenden Bereichen 3 und 4 nach innen gewölbt oder eingeschnürt und bildet dort zwei Kon taktfinger 5 und 6. Die Kontaktfinger 5 und 6 enden mit zwei aufeinander zugerichteten, konkaven, in der Draufsicht kreis bogenförmigen Kontaktflächen 7 und 8. Zwischen den Bereichen 3 und 4, also zwischen den Kontaktfingern 5 und 6, sind an den äußeren Ringabschnitten 9 und 10 des Kontaktbereiches 2 Griffteile 11 und 12 angeformt, die zur Verbesserung der Griffigkeit Rippen 13 aufweisen. Die Griffteile 11 und 12 ragen aus der Hauptebene des Kontaktbereiches 2, die etwa der Zeichenblattebene entspricht, hervor, vergleiche hierzu die später beschriebene Fig. 3.

An den im wesentlichen starr ausgebildeten Bereich 4 des Kon taktbereiches 2 schließt sich der Verbindungsbereich 14 an. In den Verbindungsbereich 14 ist das Ende einer elektrischen Lei tung 15 eingegossen. Die elektrische Leitung 15 ist metallfrei und besteht aus einem elektrisch leitfähigen Kern 16 und einer Isolierung 17. Die Isolierung 17 ist im Endbereich abgemantelt. Das freiliegende Leiterende 18 ist zu einer Schlaufe geformt, die im Gießwerkzeug von einem Stift gehalten wurde, der nach dem Ausformen die Öffnung 19 im Anschlußbereich 14 hinterließ. Des weiteren wurde der Endabschnitt 20 der Isolierung 17 im Spritzwerkzeug durch zwei Stifte zentriert, die nach dem Aus formen die Öffnungen 21 im Verbindungsbereich 14 hinterließen. Der Verbindungsbereich 14 bildet also eine Art Tülle um den Endbereich der eingegossenen Leitung 15.

Da als Spritzmaterial für den Verbinder 1 ein kohlefaserhalti ges, zäh elastisches Polyamid gewählt wurde, sind die Kontakt flächen 7 und 8 gut leitend mit dem leitfähigen Kern 16 der Leitung 15 verbunden. Darüber hinaus ist durch das Umgießen des Endbereiches der elektrischen Leitung 15 auch eine gute, auf Zug belastbare Verbindung zwischen dem Verbinder 1 und der Leitung 15 erzielt.

Die prinzipielle Kreisringform des Kontaktbereiches 2 ist in der Fig. 1 durch einen strichpunktierten Kreis 22 angedeutet.

In Fig. 2 ist ein Verbinder 31 gezeigt, dessen Kontaktbereich 32 dem Umriß einer Herzform angepaßt ist. Der obere Herzbereich ist mit 33, der untere Herzbereich mit 34 bezeichnet. Dabei steht der inneren Spitze 35 der Herzform ein Arm 36 gegenüber, der sich von der äußeren Spitze 37 der Herzform ausgehend sich nach innen, auf die innere Spitze 35 der Herzform zu erstreckt. Der Arm 36 weist beidseitig Versteifungsrippen 38 auf, deren Höhe sich von der äußeren Spitze 37 der Herzform an zum Ende des Arms 36 hin vermindert, siehe auch Fig. 3.

Die innere Spitze 35 der Herzform bildet hier einen Kontaktfin ger, an dessen Ende eine konkave Kontaktfläche 39 angeordnet ist. Die entsprechend symmetrisch hierzu angeordnete andere Kontaktfläche 40 ist am Ende des als Kontaktfinger wirkenden Armes 36 angeformt.

Zwischen dem oberen Herzbereich 33 und dem unteren Herzbereich 34 sind an Bogenabschnitten 41 und 42 des Kontaktbereiches 32 Griffteile 43 und 44 angeformt, die zur Verbesserung der Grif figkeit Rippen 45 aufweisen. Die Griffteile 43 und 44 ragen einseitig aus der Hauptebene X-X hervor, so daß sich eine plane Auflagefläche F im Bereich der gesamten Herzform ergibt, siehe Fig. 3.

Die äußere Spitze 37 der Herzform geht in den Verbindungsbe reich 46 über. Da der Verbindungsbereich 46 mit dem schon be schriebenen Verbindungsbereich 14 identisch ist, wird auf des sen Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen.

In Fig. 4 ist der runde Kontaktbolzen 47 gezeigt, dessen Kon taktflächen 48 leicht doppelkegelförmig ausgebildet sind und an denen sich die nicht näher dargestellte Elektrode 49 anschließt.

In den Ausführungsbeispielen sind zwei Kontaktflächenpaare, nämlich 7 und 8 sowie 39 und 40 dargestellt, die in Form und Abmessung dem jeweiligen Kontaktbolzen 47 anzupassen sind. Diese Flächen können auch eine abgewandelte Form haben, z. B. weiter unterteilt sein, da derartige Abwandlungen keinen Einfluß auf die erfindungsgemäße Lehre haben.

Die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Leitung 15 und dem Kontaktbolzen 47 wird anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Durch Fingerdruck P, z. B. mit Hilfe von Daumen und Zeigefin ger, auf die Griffteile 43 und 44 und somit auf die Bogenab schnitte 41 und 42 (Fig. 2) werden die Bogenabschnitte 41 und 42 gestreckt. Die Folge ist ein Auseinanderstreben der Kontakt flächen 39 und 40, und zwar ausgehend von dem Abstand a, hier ca. 3,5 mm, der kleiner ist als der Durchmesser des Kontaktbol zens 47, hier ca. 3,7 mm, zu einem Abstand b, hier ca. 4 mm, der größer ist als der Durchmesser des Kontaktbolzens 47. Nun kann der Kontaktbereich 32 so über den Kontaktbolzen 47 der Elektrode 49 geschoben werden, daß der Kontaktbolzen 47 sich mit seinen Kontaktflächen 48 zwischen den Kontaktflächen 39 und 40 befindet.

Beim Loslassen der Griffteile 43 und 44 entspannen sich die Bogenabschnitte 41 und 42, die Kontaktflächen 39 und 40 streben in ihre Ausgangslage zurück, pressen sich im Abstand c um die Kontaktflächen 48 des Kontaktbolzens 47 und bilden mehrere Kon taktlinien: Eine gute elektrische und mechanische Verbindung ist hergestellt, ohne daß eine radiale oder auch axiale Kraft auf die Elektrode 49 auszuüben war, siehe Fig. 4.

Zum Lösen der Verbindung wird genau umgekehrt verfahren: Durch Zusammendrücken der Bogenabschnitte 41 und 42 über die Griff teile 43 und 44 spreizen sich die Kontaktflächen 39 und 40 zum Abstand b auseinander. Der Verbinder 31 kann mit seinem Kon taktbereich 32 von dem Kontaktbolzen 47 abgehoben werden, ohne daß eine Zugkraft auf die Elektrode 49 ausgeübt wird. Die Bo genabschnitte 41 und 42 entspannen sich wieder, und die Kon taktflächen 39 und 40 nehmen wieder ihren Abstand a ein.

Falls es in einem besonderen Anwendungsfall gewünscht wird, kann über die kraftschlüssige Verbindung hinaus auch eine formschlüssige Verbindung hergestellt werden, wenn der Kontakt bolzen 47 in der Form entsprechend ausgebildet wird.

Bei den genannten Abständen gilt die Beziehung: a kleiner c kleiner b. Im Ausführungsbeispiel ist durch die doppelkegelförmige Ausbildung der Flächen 48 des Kontaktbolzens 47 und eine leichte Anfasung der Kontaktflächen 39 und 40 bzw. 7 und 8 zusätzlich zum reinen Kraftschluß ein "leichter" Formschluß erzielt, der durch entsprechende konstruktive Abwand lung auch verstärkt werden kann.

Bezugszeichenliste

1 elektrischer Verbinder
2 Kontaktbereich
3 Bereich
4 Bereich
5 Kontaktfinger
6 Kontaktfinger
7 Kontaktfläche
8 Kontaktfläche
9 Ringabschnitt
10 Ringabschnitt
11 Griffteil
12 Griffteil
13 Rippen
14 Verbindungsbereich
15 elektrische Leitung
16 leitender Kern
17 Isolierung
18 Leiterende
19 Öffnung
20 Endabschnitt
21 Öffnung
22 Kreis
31 Verbinder
32 Kontaktbereich
33 oberer Herzbereich
34 unterer Herzbereich
35 innere Spitze der Herzform
36 Arm
37 äußere Spitze der Herzform
38 Versteifungsrippe
39 Kontaktfläche
40 Kontaktfläche
41 Bogenabschnitt
42 Bogenabschnitt
43 Griffteil
44 Griffteil
45 Rippen
46 Verbindungsbereich
47 Kontaktbolzen
48 Kontaktfläche
49 Elektrode
F plane Fläche
P Fingerdruck
a Abstand, entspannt
b Abstand, gespannt
c Abstand, bei Kontakt
d Materialdicke
x-x Hauptebene

Claims

1. Von Hand betätigbarer elektrischer Verbinder (1) zum Verbin den einer elektrischen Leitung (15) mit einem Kontaktbolzen (47), insbesondere einer EKG-Elektrode (49), mit einem ela stischen, ringförmigen Kontaktbereich (2), der mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordnete und im Kontaktfall radial auf dem Kontaktbolzen (47) drückende Kontaktflächen (7, 8) aufweist, und mit einem Verbindungsbereich (14) zwischen dem Kontaktbereich (2) und der Leitung (15), gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) der Kontaktbereich (2) ist der Kreisringform angenähert;
b) der Kontaktbereich (2) weist zwei diametral gegenüber liegende Bereiche (3, 4) mit nach innen gerichteten Kon taktfingern (5, 6) auf; und
c) die Kontaktfinger (5, 6) weisen zwei aufeinander zu gerichtete Kontaktflächen (7, 8) auf.

2. Von Hand betätigbarer elektrischer Verbinder (31) zum Ver binden einer elektrischen Leitung (15) mit einem Kontakt bolzen (47), insbesondere einer EKG-Elektrode (49), mit einem elastischen, ringförmigen Kontaktbereich (32), der mindestens zwei mit Abstand zueinander angeordnete und im Kontaktfall radial auf dem Kontaktbolzen (47) drückende Kon taktflächen (39, 40) aufweist, und mit einem Verbindungsbe reich (46) zwischen dem Kontaktbereich (32) und der Leitung (15), gekennzeichnet durch die Merkmale:

a) der ringförmige Kontaktbereich (32) ist der Herzform angenähert;
b) eine erste Kontaktfläche (39) ist dem Kontaktbereich (32) an der inneren Spitze (35) der Herzform angeformt;
c) eine zweite Kontaktfläche (40) ist dem Kontaktbereich (32) an einem Arm (36) angeformt, der sich von der äußeren Spitze (37) der Herzform ausgehend in Richtung auf die innere Spitze (35) der Herzform zu erstreckt.

3. Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an einem Kontaktfinger (6, Arm 36) der Verbindungs bereich (14, 46) mit der elektrischen Leitung (15) an schließt.

4. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß im Verbindungsbereich (14, 16) die elektrische Leitung (15) mit einem abisolierten Leiterabschnitt (18) und einem Endabschnitt (20) ihrer Isolierung (17) von dem Ma terial des Verbinders (1, 31) umspritzt ist.

5. Verbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der abisolierte Leiterabschnitt (18) eine Schlaufe bildet.

6. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß an den beiden äußeren Abschnitten (9, 10, 41, 42) der Kreisform bzw. der Herzform diametral gegenüberlie gende Griffteile (11, 12, 43, 44) angeformt sind.

7. Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Griffteile (11, 12, 43, 44) Erhebungen (13, 45) und/oder Vertiefungen zum Aufnehmen der zu betätigenden Finger auf weisen.

8. Verbinder nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Griffteile (11, 12, 43, 44) einseitig aus der Hauptebene (X-X) des Kontaktbereiches (2, 32) herausstehen.

9. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Materialdicke (d) im Bereich der beiden äußeren Ringabschnitte (9, 10) bzw. Bogenabschnitte (41, 42) zum Verbindungsbereich (14, 46) hin zunimmt.

10. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Arm (36, Finger 6), an dem die zweite Kontaktfläche (41, 8) angeformt ist, seitliche Verstei fungsrippen (38) aufweist, deren Höhe zum Verbindungsbe reich (14, 46) hin zunimmt.

11. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß der Verbinder und die Leitung metallfrei sind.

12. Verbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbinder aus mit Kohlefaser gefülltem Polyamid gespritzt ist.