ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК H01R13/20 

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему соединение и разъединение электрических цепей, и может быть использовано в электрических устройствах, работающих в условиях повышенных механических нагрузок, например, в подвижных объектах или объектах, находящихся вблизи работающих двигателей.

Аналог изобретения относится к электротехнике. Известен электрический соединитель, включающий гнездо, выполненное в виде пластины с боковыми пружинными отгибами, и плоский штырь, входящий в контакт с гнедом.

И в многоштеккерном, и в одноштеккерном исполнении разъема этих соединителей контакт со временем ослабевает, например, при вибрации, вплоть до исчезновения прохождения электрического тока по причине ослабления контактного давления отгибов гнезда. Но если в многоштеккерном разъеме элементы соединителей не могут непроизвольно разъединяться, т.к. корпуса гнезд и штырей зафиксированы друг с другом, то в одноштеккерном разъеме возможно непроизвольное или случайное их разъединение.

Цель данного изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно, повышение надежности соединителя за счет повышения контактного давления его, и обеспечение возможности самоблокировки и простой разблокировки соединителя.

Технический результат достигнут за счет изменения геометрии и пространственной конфигурации пластины штыря.

Стабильность контактного давления элементов соединителя достигнута за счет размещения на пластине штыря контактного стабилизатора, расположенного в пространстве между отгибами гнезда, контактирующего с их боковыми наружными поверхностями и клинообразно поджимающего продольные концы отгибов гнезда к поверхности пластины штыря и к выполненным на ней контактным упорам, расположенным по линиям сужения в заднюю сторону штыря и контактирующим с внутренней поверхностью продольных концов отгибов гнезда, а так же за счет дополнительного контактного стабилизатора, расположенного внутри пространства отгиба гнезда, контактирующего с внутренней боковой стороны и пружинно поджимающего его к контактному стабилизатору. Самоблокировка элементов соединителя осуществлена за счет блокирующего порожка, размещенного на пластине штыря перед задними торцами отгибов гнезда и производящего зацепление за них после окончательного введения штыря в гнездо. Простота разблокировки достигнута за счет рычага разблокировки в виде самой головной части штыря, и разблокировочного ключа, вставляемого своими зубьями в разблокировочные отверстия, выполненные в корпусе гнезд или гнезда над рычагами разблокировки, и нажимаемого на них.

Предложено два основных варианта конструкции штыря. Согласно первому варианту пружинный изгиб образован посредством изгиба пластины штыря в виде дуги в продольном ее сечении. Вогнутая сторона дуги расположена в контакте с ребрами продольных концов отгибов гнезда. Контактный стабилизатор выполнен в виде высеченного в средней контактной части пластины штыря и отогнутого внутрь ее дуги в заднюю сторону пружинного язычка в форме трапеции, расположенной между отгибами гнезда и имеющей общее, меньшее основание с пластиной штыря, причем пластина язычка продольно изогнута профилем в виде угла или дуги с выпуклостью, направленной в головную сторону штыря.

Контактные упоры выполнены в виде выдавленных в теле пластины штыря овалообразных выступов, расположенных вдоль продольных концов отгибов гнезда с внутренней их стороны с небольшим сужением в заднюю сторону штыря.

Дополнительный контактный стабилизатор выполнен в виде боковых пружинных отгибов контактной части пластины штыря, идентичных отгибам гнезда и С-образно закругленных в профиле, соответствующем в верхней части внутреннему профилю отгибов гнезда, а продольный конец их расположен в контакте с поверхностью внутренних боковых сторон отгибов гнезда.

Блокирующий порожек выполнен в виде поверхности края двух отдельных или одного общего отверстия, например, отверстия от язычка контактного стабилизатора, направленного в головную сторону штыря, или в виде выступающей поверхности между двумя поперечными изгибами пластины штыря, или в виде ребра предварительно удлиненной и отогнутой до 180^o передней, боковой или боковых сторон штыря или в виде отверстий в сочетании с другими видами порожков, чем увеличена общая высота блокирующего порожка.

Рычаг разблокировки представляет собой удлиненную головную часть пластины штыря с контуром в плане, соответствующим с зазором прилегающему внутреннему контуру гнезда, и как продолжение дуги пластины штыря.

Разблокировочный ключ для корпуса гнезда выполнен в виде пластины формой прямоугольника, на меньшей стороне которого расположен один зуб - для корпусов с одним гнездом, а на большей стороне - несколько зубьев - для корпусов с несколькими гнездами, причем период размещения зубьев равен периоду размещения гнезд в корпусе, а ширина зуба не больше ширины конца рычага разблокировки.

Во втором варианте штыря пружинный изгиб и контактный стабилизатор совмещены и выполнены посредством продольного изгиба средней части более широкой пластины штыря с образованием профиля в виде Ω-образной петли, расположенной между отгибами гнезда, соответствующей их профилю и плотно контактирующей с ними своими боковыми поверхностями. Выступы контактных упоров выполнены продольно сплошными. Дополнительный контактный стабилизатор выполнен во всю длину контактной части пластины штыря. Всем этим увеличена площадь контактной поверхности и повышено контактное давление и его стабильность. Для облегчения введения штыря в гнездо на головной части его петли выполнены боковые подрезы, а так же боковые сужения к концу петли с образованием поперечных выпуклых складок перед задними торцами отгибов гнезда, исполняющих некоторую фиксацию штыря в гнезде, при этом, в блокирующем исполнении штыря выполнен поперечный разрез петли штыря перед задними торцами отгибов гнеда, а от него до конца головной части петли - продольный разрез по плоскости симметрии петли с образованием зазора, тем самым, получен блокирующий порожек. Зуб разблокировочного ключа для корпуса гнезда или гнезд с использованием данного штыря выполнен в виде двухформой трапеции более узких зубьев с расстоянием между ними в средней их части, равным ширине петли.

Таким образом, в предлагаемом соединителе увеличение длины его пружинной части выполнено за счет штыря, а именно, за счет изгиба его контактной пластины в форме дуги в продольном направлении в сторону сочленения с гнездом на длине контакта с отгибами гнезда, радиусом, равной этой длине /длина боковых отгибов гнезда/. При этом, пружинящий штырь будет компенсировать ослабление контактного давления пружинных отгибов гнезда, которые стремятся занять свое первоначальное положение /до изгиба/. То есть получена взаимная компенсация ослабления контактных частей соединителя. Для улучшения пружинных свойств элементов соединителя они изготовлены из упругого материала, например из стали /с антикоррозионным сплавом/, и тонкими, например для автомобильных соединителей толщиной 0,20-0,25 мм.

Самофиксация /автоблокировка/ элементов соединителя выполнена посредством изменения геометрии и конфигурации контактной пластины штыря в двух исполнениях /вариантах/:
а) однослойная - на головной части пластины в поперечном направлении относительно направления сочленения с гнездом выполнен изгибом порожек /блокирующий порожек/, конец головной части пластины отогнут под небольшим углом, а бока ее имеют большие срезы, подогнанные под геометрию гнезда;
б) двухслойная - аналогична, кроме изготовления порожка, роль которого исполняет торец паза в пластине, образованный отбортовкой боковых сторон контактной пластины.

На фиг. 1 показан электрический соединитель без блокировки для одно- и многоштеккерных разъемов, вид сбоку;
На фиг.2-5 показан электрический соединитель с блокировкой /самофиксацией/ для одноштеккерных разъемов;
На фиг. 2 изображен электрический соединитель с однослойным штырем, вид сверху;
На фиг.3 - то же, вид сбоку;
На фиг. 4 показан электрический соединитель с двухслойным штырем, вид сверху;
На фиг.5 - то же, вид сбоку;
При вложении штыря 1 /фиг.1/ в гнездо 2 с боковыми пружинными отгибами 3 длиной L пружинная контактная пластина штыря, изогнутая по дуге С радиусом R, и пружинные отгибы гнезда с силой поджимаются друг к другу, обеспечивая стабильное контактное давление. При этом одна контактная часть компенсирует ослабление другой. При окончательном вхождении штыря в гнездо торцы боковых отгибов гнезда соскакивают с рычага разблокировки 4 (отогнутого под небольшим углом конца контактной пластины штыря) и попадают в углубление на пластине ножа за порожком 5 однослойного штыря (см. фиг.2, 3) или в паз 6 за его торцем 7 двухслойного ножа (см. фиг.4-5). Тем самым, штырь и гнездо заблокированы автоматически. Разблокировку при необходимости нужно выполнить следующим образом: нажать на кончик рычага разблокировки 4 (фиг.2-5) по направлению стрелки Р1 (фиг.5) и, не отпуская его, выдернуть штырь из гнезда по направлению стрелки Р2 (фиг.5).

Отогнутый конец 4 контактной пластины штыря служит еще и подстраховочной блокировкой соединителя. Дополнительной блокировкой будут пружинящие язычки 8 штыря и гнезда (см. фиг.5), загнутые в форме дуг, причем язычок штыря входит в углубление от язычка гнезда. Это будет дополнительным подпружиниванием элементов соединителя и увеличением площади их контакта. Ширина паза на пластине штыря равна расстоянию между ребрами боковых отгибов гнезда, что, в свою очередь, еще более увеличивает площадь контакта и усилие контакта элементов соединителя.

Для наглядности пользования рычагом разблокировки 4 изоляционный материал на гнезде применен прозрачный и эластичный, например обтягивающая гнездо эластичная трубка из прозрачного полимера. Для нормальной работы рычага разблокировки конец провода и материал пайки не должен выступать за отгибы для пайки 9 на гнезде.

В промышленном производстве, например методом штамповки, изменение геометрии и конфигурации контактной пластины штыря с целью придания ей пружинного и блокирующего свойств возможно за счет некоторого изменения матрицы и пуансона, а так же возможно преобразование /трансформация/ существующего штыря в штырь предлагаемой конструкции.

Геометрия и конфигурация контактной пластины штыря зависят от геометрии гнезда.

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему соединение и разъединение электрических цепей, работающих в условиях повышенных механических нагрузок. Электрический соединитель включает гнездо в виде пластины с боковыми пружинными отгибами и входящий в гнездо плоский штырь с контактной пластиной, изогнутой в форме дуги. Самоблокировка соединителя достигнута за счет блокирующего порожка, выполненного на удлиненной головной части пластины штыря, причем конец контактной пластины штыря отогнут под углом и образует рычаг разблокировки. Технический результат: повышение надежности и упрощение эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электрический соединитель, содержащий гнездо в виде пластины с боковыми пружинными отгибами и плоский штырь с контактной пластиной, отличающийся тем, что на головной части контактной пластины штыря в поперечном направлении относительно направления сочленения с гнездом выполнен блокирующий порожек, в углубление за которым входят торцы боковых пружинных отгибов гнезда при сочленении, причем конец контактной пластины штыря отогнут под углом и образует рычаг разблокировки. 2. Соединитель по п. 1, отличающийся тем, что блокирующий порожек образован изгибом выполненной однослойной контактной пластины штыря. 3. Соединитель по п. 1, отличающийся тем, что контактная пластина штыря выполнена двухслойной с пазом, образованным отбортовкой ее боковых сторон, причем торец паза контактной пластины штыря выполняет роль блокирующего порожка. 4. Соединитель по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в центральной части контактной пластины штыря и гнезда выполнены в форме дуги пружинящие язычки так, что в сочлененном положении штыря и гнезда язычок штыря входит в углубление язычка гнезда.