СОЕДИНИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ Российский патент 2003 года по МПК H01R4/48 H01R13/50 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для соединения проводников в электрических цепях постоянного и (или) переменного тока.

Изобретение касается соединителя проводов в электрических цепях.

Известен соединитель электрических проводов [1], содержащий корпус, выполненный из электроизоляционного материала, токопроводящую перемычку и плоские специальные пружины. Входящий и выходящий провода, вставленные к корпус, прижаты к токопроводящей перемычке с помощью плоских специальных пружин.

По совокупности существенных признаков наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство [1].

Недостатком устройства [1] является использование сложных зажимных устройств, требующих больших затрат при изготовлении.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является значительно упрощенная конструкции зажима и повышенная надежность. Оба эти фактора позволяют снизить массогабаритные показатели, а также затраты на изготовление и эксплуатацию.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в качестве прижимной пружины использована витая пружина кручения, свободные концы которой образуют большие и малые плечи, причем большие плечи перпендикулярны оси прижимной пружины, а малые плечи перпендикулярны большим и параллельны оси прижимной пружины, направлены к прижимной пружине и расположены в отверстии сухарика, которое перпендикулярно его боковым граням, ось прижимной пружины перпендикулярна токопроводящей перемычке, по центру нижней грани которой сделана цилиндрическая проточка для фиксации пружины, при этом прижимная пружина, токопроводящая перемычка и сухарики образуют зажим и прижаты друг к другу с силой, определяемой параметрами прижимной пружины, зажим расположен в корпусе из электроизоляционного материала, причем в основании корпуса сделан прямоугольный паз, в котором размещена токопроводящая перемычка, ниже паза расположено фигурное гнездо для витой пружины кручения, на широких боковых гранях основания корпуса сделаны выточки, в которых располагаются большие плечи прижимной пружины, в узких боковых гранях основания корпуса сделаны отверстия, в которые вставляются концы соединяемых электрических проводников, сверху основание корпуса закрыто крышкой, по периметру которой сделаны буртики, с помощью которых крышка опирается на боковые грани основания корпуса, по центру крышки сделан прямоугольный выступ, фиксирующий зажим в основании корпуса.

Соединитель электрических проводов снабжен устройством для снятия контактного нажатия, состоящим из цилиндрического штока, имеющего на одном конце утолщение в виде шайбы, который упирается в малую грань сухарика, а второй конец вставлен в отверстие корпуса, витой цилиндрической пружины и шайбы, нанизанных на шток, причем пружина одним концом упирается в утолщение штока, а вторым - в шайбу. Одно крепежное ушко с крепежным отверстием выполнено как скошенный выступ, на скошенной грани которого сделан выступ типа "ласточкин хвост", и расположено в нижней части основания корпуса на его широкой грани, а второе крепежное ушко с крепежным отверстием выполнено в виде скошенной консоли, на скошенной грани которого сделан вырез типа "ласточкин хвост", расположено на второй широкой боковой грани и приподнято над его нижней гранью. На одной из широких граней корпуса и длинной грани крышки сделан вырез типа "ласточкин хвост". На гранях, противоположных широкой грани корпуса и длинной грани крышки, сделан выступ типа "ласточкин хвост". Выступ и паз направлены вдоль широких боковых граней корпуса перпендикулярно нижней грани основания корпуса. В основании корпуса, параллельно его узкой боковой грани, сделан паз типа "ласточкин хвост", причем "ласточкин хвост" является продолжением прямоугольного выреза, начинающегося на нижней грани основания.

На Фиг. 1, 1а изображен предлагаемый соединитель с прямоугольными крепежными ушками, расположенными на узкой стороне основания корпуса;
- на Фиг.2 изображен предлагаемый соединитель с устройством для снятия прижимного усилия в месте соединения токоведущих частей;
- на Фиг.3 представлен предлагаемый соединитель со скошенными крепежными ушками, одно из которых расположено в нижней части основания на широкой грани основания корпуса, а второе выполнено в виде консоли и расположено на второй широкой грани основания корпуса;
- на Фиг. 4а, 4б изображен предлагаемый соединитель для соединения и (или) разъединения нескольких (более одной) электрических цепей, выполненный с применением соединителя на Фиг.3;
- на Фиг. 5 изображен предлагаемый соединитель, у которого в качестве присоединительного устройства использованы вырезы и выступы, выполненные в виде "ласточкиного хвоста";
- на Фиг. 6а, 6б изображен предлагаемый соединитель для соединения и (или) разъединения нескольких (более одной) электрических цепей, выполненный с применением соединителя на Фиг.5.

Соединитель электрических проводов, представленный на Фиг.1, состоит из корпуса 1 и крышки 2, выполненных из электроизоляционного материала, витой пружины кручения 3, двух сухариков 4 и 5, перемычки 6, выполненной из токопроводящего материала.

В основании корпуса 1 сделан прямоугольный паз 1.1, в котором размещена токопроводящая перемычка 6, ниже паза расположено фигурное гнездо 1.2 для витой пружины 3 кручения. На широких боковых гранях 1.3 основания корпуса 1 сделаны выточки 1.4, в которых располагаются большие плечи 3.1 пружины 3. В узких боковых гранях 1.5 основания корпуса 1 сделаны отверстия 1.6, в которые вставляются концы 7.1 и 8.1 соединяемых электрических проводников 7 и 8, на узких боковых гранях 1.5 основания корпуса 1 расположены прямоугольные крепежные ушки 1.7 с крепежными отверстиями 1.8.

В предлагаемом соединителе в качестве прижимной пружины использована витая пружина 3 кручения, свободные концы которой образуют большие 3.1 и малые 3.2 плечи. Большие плечи 3.1 прижимной пружины 3 перпендикулярны оси пружины 3, а малые плечи 3.2 перпендикулярны большим плечам 3.1, параллельны оси пружины 3, направлены к пружине 3 и расположены в отверстиях 4.1 и 5.1 сухариков 4 и 5.

Отверстия 4.1 и 5.1 расположены на боковых гранях сухариков 4 и 5 и перпендикулярны им. Края 4.2 и 5.2 сухариков 4 и 5 скруглены.

Ось пружины 3 перпендикулярна большой боковой грани 6.1 токопроводящей перемычки 6, по центру нижней грани 6.2 которой сделана цилиндрическая проточка 6.3 для фиксации пружины 3. Края 6.4 перемычки 6 в местах соединения верхней грани (противоположной грани 6.2) перемычки и ее малых боковых граней скруглены.

Пружина 3, токопроводящая перемычка 6 и сухарики 4, 5 образуют "зажим" (смотри Фиг. 1а) и прижаты друг к другу с силой, определяемой параметрами пружины 3. В месте касания сухариков 4 и 5 с токопроводящей перемычкой создается усилие, равное или большее величины контактного нажатия, необходимого для нормальной работы контактных соединений: неизолированный конец 7.1 провода 7 - токопроводящая перемычка 6 и неизолированный конец 8.1 провода 8 -токопроводящая перемычка 6.

Сверху основание корпуса 1 закрыто крышкой 2, по периметру которой сделан буртик 2.1, с помощью которого крышка 2 опирается на боковые грани 1.3 и 1.5 основания корпуса 1. По центру крышки 2 сделан прямоугольный выступ 2.2, фиксирующий "зажим" в основании корпуса 1.

Предлагаемый "зажим" обеспечивает соединение (разъединение), по крайней мере, двух проводников при отключенном источнике питания. В исходном состоянии, когда "зажим" не соединяет электрические проводники, с помощью винтовой пружины кручения 3 сухарики 4 и 5 давят на перемычку 6 с усилием равным контактному нажатию, обеспечивающему нормальную работу "зажима" при протекании через перемычку 6 электрического тока требуемой величины. Для соединения электрической цепи с помощью предлагаемого "зажима" один из соединяемых проводников, например 7.1, вставляется между сухариком, например 4, и перемычкой 6, а второй из соединяемых проводников, например 8.1, вставляется между сухариком, например 5, и перемычкой 6. При этом величина контактного нажатия в месте соединения проводников 7.1 и 8.1 с перемычкой 6 обеспечивается автоматически и больше требуемой величины, которая заранее определяется выбором соответствующих параметров винтовой пружины кручения 3 и размерами соединяемых проводников 7.1 и 8.1. Величина контактного нажатия в предлагаемом "зажиме" в процессе эксплуатации остается практически неизменной.

Для разъединения электрической цепи провода 7.1 и (или) 8.1 выводятся из-под сухариков 4 и (или) 5 при выключенном источнике питания.

Предлагаемый соединитель обеспечивает соединение (разъединение), по крайней мере, двух проводников, когда соединитель отключен от источника питания, и может эффективно использоваться при автоматической сборке ведущего изделия в массовом производстве.

На Фиг. 2 изображен предлагаемый соединитель, который отличается от соединителя, представленного на Фиг.1, тем, что снабжен возвратным устройством для снятия контактного нажатия и на каждой узкой боковой грани 1.5 основания корпуса 1 над отверстием 1.6 сделано отверстие 1.9. Возвратное устройство для снятия контактного нажатия состоит из цилиндрического штока 9, имеющего на одном конце короткое утолщение в виде шайбы, который упирается в малую грань сухарика 4 или 5, а второй конец вставлен в отверстие 1.9 корпуса 1 основания; витой цилиндрической пружины 10 и шайбы 11. Нанизанная на шток пружина 10 одним концом упирается в утолщение штока 9, а вторым концом - в шайбу 11. Пружина 10 обеспечивает постоянное нажатие штока 9 на сухарик 4 или 5. При нажатии на часть штока, выступающую за пределы корпуса 1 основания, сухарик 4 и (или) 5 перемещается в направлении нажатия и вверх, при этом сухарик перестает давить на провод 7.1 и (или) 8.1 и токопроводящую перемычку 6.

Для соединения электрической цепи с помощью соединителя, представленного на Фиг. 2, необходимо нажать на выступающую за пределы корпуса 1 основания часть штока 9, при этом сила направлена вдоль оси штока. После этого необходимо один из соединяемых проводников, например 7.1, вставить между сухариком, например 4, и перемычкой 6, а второй из соединяемых проводников, например 8.1, вставить между сухариком, например 5, и перемычкой 6. Величина контактного нажатия в месте соединения проводников 7.1 и 8.1 с перемычкой 6 обеспечивается автоматически и больше требуемой величины, которая заранее определяется выбором соответствующих параметров винтовой пружины кручения 3 и размерами соединяемых проводников 7.1 и 8.1. Величина контактного нажатия в предлагаемом соединительном зажиме в процессе эксплуатации остается практически неизменной.

Для разъединения электрической цепи при выключенном источнике питания необходимо нажать на штоки 9, а провода 7.1 и (или) 8.1 вывести из-под сухариков 4 и (или) 5.

Соединитель на Фиг.2 обеспечивает соединение (разъединение), по крайней мере, двух проводников, по которым протекает электрический ток больше, чем в случае применения соединительного зажима на Фиг.1
Соединитель, представленный на Фиг.3, отличается тем, что одно крепежное ушко 1.7 с крепежным отверстием 1.9 выполнено как скошенный выступ и расположено в нижней части основания корпуса 1 на его широкой боковой грани, а второе крепежное ушко 1.10 с крепежным отверстием 1.12 выполнено в виде скошенной консоли, расположено на второй широкой боковой грани основания корпуса 1 и приподнято над его нижней гранью. На скошенной грани крепежного ушка 1.7 сделан выступ 1.8 в виде "ласточкиного хвоста", а на скошенной грани крепежного ушка 1.10 сделан вырез 1.11 в виде "ласточкиного хвоста". Предложенная конструкция соединителя позволяет собрать соединительное устройство (клеммную колодку) практически для соединения любого количества электрических проводников. На Фиг.4 представлено такое соединительное устройство (клеммная колодка). При его сборке выступ 1.8 типа "ласточкин хвост" одного соединительного зажима вставляется в вырез 1.11 типа "ласточкин хвост" другого соединительного зажима. Крепление по месту эксплуатации такого соединительного устройства (клеммной колодки) осуществляется через крепежные отверстия. Соединитель на Фиг.3 и соединительное устройство (кламмная колодка) на Фиг.4 также могут быть выполнены на базе соединительного зажима, представленного на Фиг.2.

Соединитель, представленный на Фиг.5, отличается тем, что на одной широкой боковой грани 1.3 основания корпуса 1 и крышки 2 сделаны вырезы типа "ласточкин хвост" соответственно 1.7 и 2.3, а на второй сделаны выступы типа "ласточкин хвост" соответственно 1.8 и 2.4. Кроме того, в нижней части основания корпуса 1 параллельно нижней грани и перпендикулярно широкой боковой грани 1.3 сделан прямоугольный вырез 1.9 и сразу над ним вырез 1.10 типа "ласточкин хвост".

Предложенная конструкция соединителя позволяет собрать соединительное устройство (клеммную колодку) практически для соединения любого количества электрических проводников (смотри Фиг.6). При его сборке выступы 1.8 и 2.4 типа "ласточкин хвост" одного соединителя вставляются в вырезы 1.7 и 2.3 типа "ласточкин хвост" другого соединителя, после чего клин 9 вставляется в вырезы 1.9 и 1.10, сделанные в нижней части основания корпуса 1. Для предотвращения перемещения соединительных зажимов вдоль клина 9 использован стопор 10, имеющий вырезы, аналогичные вырезам 1.9 и 1.10. В верхней части стопора имеется отверстие с резьбой, в которое ввернут винт 11. Для предотвращения перемещения соединителей вдоль клина 9 стопоры 10 нанизаны на клин 9 с каждой стороны сборки соединительных зажимов и винты 11 завинчены до упора. Крепление по месту эксплуатации такого соединительного устройства (клеммной колодки) осуществляется с помощью клина 9 и расположенных на нем крепежных отверстий 9.3. Соединитель на Фиг.5 и соединительное устройство (кламмная колодка) на Фиг.6 также могут быть изготовлены на базе соединительного зажима, представленного на Фиг.2.

Предлагаемые соединители обеспечивают соединение (разъединение) электрических проводников в изделии, когда оно отключено от источника питания, и обеспечивают организацию автоматизированной сборки ведущего изделия. Изобретение автоматически обеспечивает необходимую величину контактного нажатия, обеспечивает повышение надежности электрического соединения проводников, снижение затрат на изготовление и в процессе эксплуатации.

Источник информации
1. US 4767340: Connecting clamp for electrical conductors. Inventor(s): Hohorst; Wolfgang, Minden, Germany. Applicant(s): WAGO Verwaltungsgesellschaft mbH, Minden, Germany News, Profiles, Stocks and More about this company. Issued/Filed Dates: Aug. 30, 1988/ April 10, 1986. Application Number: US 1986000850284. IPC Class: Н 01 R 13/05. Class: Current: 439/729; 439/828; Original: 439/729.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для соединения проводников в электрических цепях постоянного и(или) переменного тока. Техническим результатом является повышение надежности электрического соединения проводников, автоматическое обеспечение требуемой величины контактного нажатия, снижение затрат на изготовление и в процессе эксплуатации. В соединителе электрических проводов соединяемые проводники располагаются каждый между одним из двух сухариков, закрепленных шарнирно на свободном конце витой пружины кручения, и общей токопроводящей перемычкой. Токопроводящая перемычка и сухарики образуют зажим, который расположен в корпусе из электроизоляционного материала, в основании корпуса сделан прямоугольный паз, в котором размещена токопроводящая перемычка. Сверху основание корпуса закрыто крышкой, по центру крышки сделан прямоугольный выступ, фиксирующий зажим в основании корпуса. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Соединитель электрических проводов, содержащий прижимную пружину, токопроводящую перемычку, корпус из электроизоляционного материала, отличающийся тем, что в качестве прижимной пружины использована витая пружина кручения, свободные концы которой образуют большие и малые плечи, причем большие плечи перпендикулярны оси прижимной пружины, а малые плечи перпендикулярны большим и параллельны оси прижимной пружины, направлены к прижимной пружине и расположены в отверстии сухарика, которое перпендикулярно его боковым граням, ось прижимной пружины перпендикулярна токопроводящей перемычке, по центру нижней грани которой сделана цилиндрическая проточка для фиксации прижимной пружины, при этом прижимная пружина, токопроводящая перемычка и сухарики образуют зажим и прижаты друг к другу с силой, определяемой параметрами прижимной пружины, зажим расположен в корпусе из электроизоляционного материала, причем в основании корпуса сделан прямоугольный паз, в котором размещена токопроводящая перемычка, ниже паза расположено фигурное гнездо для прижимной пружины, на широких боковых гранях основания корпуса сделаны выточки, в которых располагаются большие плечи прижимной пружины, в узких боковых гранях основания корпуса сделаны отверстия, в которые вставляются концы соединяемых электрических проводов, сверху основание корпуса закрыто крышкой, по периметру которой сделаны буртики, с помощью которых крышка опирается на боковые грани основания корпуса, по центру крышки сделан прямоугольный выступ, фиксирующий зажим в основании корпуса.2. Соединитель электрических проводов по п.1, отличающийся тем, что он снабжен устройством для снятия контактного нажатия, состоящим из цилиндрического штока, имеющего на одном конце утолщение в виде шайбы, который упирается в малую грань сухарика, а второй конец вставлен в отверстие корпуса, витой цилиндрической пружины и шайбы, нанизанных на шток, причем указанная пружина одним концом упирается в утолщение штока, а вторым в шайбу.3. Соединитель электрических проводов по п.1 или 2, отличающийся тем, что одно крепежное ушко с крепежным отверстием выполнено как скошенный выступ, на скошенной грани которого сделан выступ типа "ласточкин хвост", и расположено в нижней части основания корпуса на его широкой грани, а второе крепежное ушко с крепежным отверстием выполнено в виде скошенной консоли, на скошенной грани которого сделан вырез типа "ласточкин хвост", расположено на второй боковой грани и приподнято над его нижней гранью.4. Соединитель электрических проводов по п.1 или 2, отличающийся тем, что на одной из широких граней корпуса и длинной грани крышки, сделан вырез типа “ласточкин хвост”, а на противоположных им широкой грани корпуса и длинной грани крышки сделан выступ типа “ласточкин хвост”, причем и выступ и паз направлены вдоль широких боковых граней корпуса перпендикулярно нижней грани основания корпуса, а в основании корпуса, параллельно его узкой боковой грани, сделан паз типа “ласточкин хвост”, который является продолжением прямоугольного выреза начинающегося на нижней грани основания.