ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H01R13/40 H05K1/14 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим соединителям для осуществления электрического контакта в электрических аппаратах низкого напряжения (до 1000 В) на токи от 15 до 1050 A.

Известна контактная пара, содержащая трубчатое гнездо и штырь в виде цилиндрического стержня с лысками на наружной поверхности, диаметр которой больше внутреннего трубчатого гнезда [1] При соединении штырь внедряется в отверстие гнезда, деформирует его стенку, вытягивая ее вдоль оси штыря и обеспечивая тем самым надежное соединение.

Недостатком известного соединителя является использование их только для слаботочных цепей радиоэлектронной аппаратуры. Кроме того, они не могут быть использованы в качестве нетокопроводящего крепежа для подключения электрических контактов. Известен электрический стержень с диаметральной прорезью на конце [2]
Недостатком его является также ограниченная область применения только для слаботочных цепей, а также ненадежное соединение стержня с гнездом, т.к. в процессе эксплуатации вследствие нагрева контактирующих поверхностей током и последующего охлаждения возможно ослабление соединения.

Наиболее близким аналогом к изобретению является известный электрический соединитель, содержащий цилиндрическое гнездо и установленный в нем цилиндрический стержень с отверстием, с канавкой, выполненной на его цилиндрической поверхности с разновеликими сторонами, большая из которых расположена с образованием с его торцевой поверхностью острой кромки, размещенной в цилиндрическом гнезде с возможностью врезания ее в стенки указанного гнезда, и с контактной частью в виде кольца, диаметр которого больше диаметра цилиндрического стержня [3]
Недостатком известного электрического соединителя является то, что выступы врезаются в стенки при приложении осевого усилия, направленного вдоль продольной оси соединения и поверхности охватываемой детали, и при ослаблении данного соединения в процессе его эксплуатации невозможно произвести дополнительное крепление, что снижает надежность конструкции и сужает эксплуатационные возможности соединителя.

Задачей изобретения является повышение надежности конструкции и расширение эксплуатационных возможностей электрического соединителя.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в электрическом соединителе, содержащем цилиндрическое гнездо и установленный в нем цилиндрический стержень с отверстием с канавкой, выполненной на его цилиндрической поверхности с разновеликими сторонами, большая из которых расположена наклонно с образованием с его торцевой поверхностью острой кромки, размещенной в цилиндрическом гнезде с возможностью врезания ее в стенки указанного гнезда, и с контактной частью в виде кольца, диаметр которого больше диаметра цилиндрического стержня, на одном конце цилиндрического стержня со стороны его острой кромки выполнены радиальные прорези, сообщающиеся с его отверстием и образующие расходящиеся от его центра сектора с острыми кромками.

Прорези могут быть выполнены крестообразными.

Такое выполнение электрического соединителя позволит обеспечить надежное крепление стержня в гнезде изоляционной детали путем врезания острых кромок секторов при их расхождении в материал гнезда, при этом деформируемый материал гнезда заполнит пространство прорезей и канавку, обеспечивая надежную фиксацию кромок секторов в гнезде детали. Выполнение канавки у конца стержня облегчит отгиб секторов.

Возможны варианты отгиба секторов под различными углами, что позволяет дополнительно повысить надежность крепления стержня с гнездом. Предложенная конструкция соединителя позволяет при необходимости в процессе эксплуатации поджать ослабленное крепление через отверстие в стержне соединителя.

Для повышения надежности крепления соединителя с изоляционной деталью при увеличении величины токов электрической низковольтной аппаратуры и размеров подсоединяемых электропроводов или жил кабелей возможны различные варианты выполнения отдельных элементов соединителя.

Указанный технический результат достигается и тем, что каждый сектор выполнен в виде двух наклонных к радиальным прорезям плоскостей, образующих с большей стороны канавки острую вершину, при этом их смежное ребро расположено по радиусу торцевой поверхности стержня. При расхождении секторов острая вершина будет глубже входить в стенки гнезда детали, обеспечивая надежное соединение при больших токах и типоразмерах подсоединяемых электропроводов.

Для обеспечения плотного соединения контактной части стержня с деталью на внутренней торцевой поверхности кольца контактной части выполнены рифления.

На кольце контактной части с двух диаметральных противоположных сторон его боковой поверхности выполнены параллельные срезы, которые могут быть выполнены ступенчатыми, при этом на ответной поверхности детали выполнена канавка. Такое выполнение электрического соединителя позволит дополнительно предотвратить поворот стержня в гнезде при подсоединении крупных по размеру электропроводов или жил кабелей.

Для повышения герметичности соединения и надежности крепления в прорезях стержня и контактирующей с ними части гнезда размещен герметичный материал.

На фиг. 1 изображен электрический соединитель, продольный разрез и вид сбоку, на фиг.2-6 его варианты выполнения.

Электрический соединитель содержит цилиндрическое гнездо 1, штырь, выполненный в виде цилиндрического стержня 2, на конце которого выполнены прорези 3, например крестообразные (фиг2), образующие расходящиеся от центра сектора 4, и канавки 5 с разновеликими сторонами 6, 7, большая из которых выполнена наклонной и образует с торцевой поверхностью секторов 4 острые кромки. На противоположном конце стержня 2 выполнено резьбовое отверстие 8, сообщающееся с прорезями 3, и контактная часть в виде кольца 9, имеющего наружный диаметр больше наружного диаметра стержня 2. На внутренней торцевой поверхности кольца 9 могут быть выполнены рифления (фиг.3).

В варианте выполнения электрического соединителя каждый сектор выполнен в виде двух наклонных к радиальным прорезям 3 плоскостей 11, 12, образующих с большей стороны 7 канавки 5 острую вершину 13, при этом их смежное ребро 14 расположено по радиусу торца конца стержня 2 (фиг.4).

На конце 9 с двух противоположных сторон могут быть выполнены параллельные срезы 15, а на ответной поверхности детали канавка 16 (фиг.5). Параллельные срезы могут быть выполнены ступенчатыми 17 (фиг.6).

В прорезях 3 стержня 2 и контактирующей с ним части гнезда размещен герметичный материал 18 (фиг.6).

Для монтажа электрического соединителя цилиндрический стержень 2 вставляют в цилиндрическое гнездо 1, выполняемое в изоляционной детали 19, например в изоляторе, плите, рейке и т.п. плотно прижимая кольцо 9 с рифлениями 10 к плоской поверхности детали. В резьбовое отверстие 8 стержня 2 вставляется инструмент (бородок) и ударом по нему раздвигают сектора 4, отгибая их под одним или разыми углами, при этом острые кромки секторов врезаются в стенки гнезда 1 и часть изоляционного материала от смятия входит в канавку 5 и пространство прорезей 3.

Для крупных размеров соединителя через резьбовое отверстие 8 внутреннее пространство прорезей 3 и гнезда 1 заполняют герметичным материалом. При монтаже соединителя с параллельными срезами 15 и на конце 9 контактной части последние плотно входят в ответную канавку 16 изоляционной детали 19. Затем на контактную часть электрического соединителя накладывают наконечники электрических проводов или жил кабеля и в резьбовое отверстие стержня ввинчивают крепежный элемент болт или винт.

Область использования изобретения: изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим соединителям для электрических аппаратов низкого напряжения. Сущность изобретения: электрический соединитель содержит цилиндрическое гнездо 1 и цилиндрический стержень 2, на конце которого выполнены радиальные прорези 3, образующие сектора 4, и канавки 5, одна из которой образует с торцевой поверхностью секторов острые кромки. На противоположном конце стержня выполнено резьбовое отверстие 8, сообщающееся с прорезями 3, и контактная часть в виде кольца 9. Для монтажа электрического соединителя цилиндрический стержень 2 вставляют в гнездо 1, выполненное в изоляционной детали 19. В резьбовое отверстие 8 стержня вставляют инструмент и ударом по нему отгибают сектора 4 так, что их острые кромки врезаются в стенки гнезда 1. Затем на контактную часть соединителя накладывают наконечники электрических проводов или жил кабелей и в резьбовое отверстие стержня ввинчивают крепежный элемент. 6 з.п.ф-лы. 6 ил.

1. Электрический соединитель, содержащий цилиндрическое гнездо и установленный в нем цилиндрический стержень с отверстием, с канавкой, выполненной на его цилиндрической поверхности с разновеликими сторонами, большая из которых расположена наклонно с образованием с его торцевой поверхностью острой кромки, размещенной в цилиндрическом гнезде с возможностью врезания ее в стенки указанного гнезда, и с контактной частью в виде кольца, диаметр которого больше диаметра цилиндрического стержня, отличающийся тем, что на одном конце цилиндрического стержня со стороны его острой кромки выполнены радиальные прорези, сообщающиеся с его отверстием и образующие расходящиеся от его центра сектора с острыми кромками. 2. Соединитель по п.1, отличающийся тем, что радиальные прорези выполнены крестообразными. 3. Соединитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что на внутренней торцевой поверхности кольца контактной части выполнены рифления. 4. Соединитель по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что каждый сектор выполнен в виде двух наклонных относительно кромок соответствующих радиальных прорезей плоскостей, образующих с большей стороной канавки острую вершину, при этом их смежное ребро расположено по радиусу торцевой поверхности стержня. 5. Соединитель по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что на кольце контактной части с двух диаметрально противоположных сторон его боковой поверхности выполнены параллельные срезы. 6. Соединитель по п.5, отличающийся тем, что параллельные срезы кольца контактной части выполнены ступенчатыми. 7. Соединитель по любому из пп.1 6, отличающийся тем, что часть гнезда, в которой расположены сектора стержня и радиальные прорези стержня, заполнены герметичным материалом.