КОАКСИАЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ШТЕКЕР Российский патент 2008 года по МПК H01R13/629 H01R13/646 

Изобретение касается электрического соединительного штекера с телом штекера, которое содержит внутренний контактный штифт и, по меньшей мере, один внешний контакт, отстоящий от внутреннего контактного штифта радиально относительно продольной оси тела штекера, и с принимающим тело штекера корпусным элементом, который в области его передней контактной открытой части своей внутренней стороной прилегает к внешней стороне внешнего контакта таким образом, что при аксиальном движении тела штекера относительно корпусного элемента внешний контакт штекера может прижиматься к внешнему контакту гнезда радиально внутрь.

Подобного рода соединительные штекеры известны под названием "Cinch-штекер" или также "RCA-штекер" (разъем типа «тюльпан») и служат для разъемных кабельных соединений электронных приборов при техническом обслуживании с целью асимметричной передачи аудио- или видеосигналов.

Соединительный штекер вышеупомянутого вида, например, описан в документе EP 0460145 B1. В известном штекере предусмотрена защитная втулка, которая окружает тело штекера. Защитная втулка в области ее передней со стороны контакта открытой части своей внутренней стороной прилегает к внешней стороне внешнего контакта, установленного на теле штекера. Защитная втулка может навинчиваться в аксиальном направлении на тело штекера так, что внешний контакт штекера прижимается радиально внутрь к внешнему контакту подходящего к штекеру гнезда, когда защитная втулка при навинчивании движется в аксиальном направлении относительно тела штекера. Прижатием внешнего контакта штекера к внешнему контакту гнезда создается соединение с силовым замыканием между штекером и гнездом, так что штекер держится неподвижно без ослабления в гнезде. С известным соединительным штекером можно создавать как электрическое, так и механическое стабильное и надежное соединение с соответствующим гнездом контакта типа «тюльпан».

Недостаток известного соединительного штекера состоит в том, что размещение штекера в гнезде соответствующего прибора технического обслуживания электроники относительно затруднительно. Обычно в таких приборах размещенные на корпусе прибора гнезда устанавливаются на задней панели прибора. Пользователь штекера должен для ввода штекера в гнездо охватить прибор руками, чтобы при помощи обеих рук затягивать защитную втулку для создания зажимного соединения на теле штекера. Тем самым одна рука выполняет необходимое вращательное движение для завинчивания, в то время как другая рука держит тело штекера, чтобы оно не вращалось. Особенно затруднительным является ввод штекера, если на задней стороне прибора множество гнезд с уже вставленными штекерами. Это случается, в частности, часто при высоко точных усилителях или передатчиках (усилители или передатчики класса Hi-Fi). Кроме того, едва ли можно найти достаточно места, чтобы зажать штекер в гнезде обеими руками. Осложняющим является то, что соответствующий пользователь при вставлении штекера в соответствующее гнездо стоит в большинстве случаев перед прибором с его передней стороны и должен либо сверху прибора, либо сбоку прибора навинчивать защитную втулку на тело штекера. Для стоящего перед прибором лица из такого положения часто трудно определить, в каком направлении нужно навинчивать защитную втулку на тело штекера. Часто защитная втулка навинчивается в ошибочном направлении, так что она непреднамеренно отделяется от тела штекера. По упомянутым причинам соединительные штекеры описанного вида часто затруднительны для пользования, даже если с такими штекерами можно производить особенно прочные и надежные электрические штекерные соединения.

Исходя из этого в основе данного изобретения лежит задача - получить электрический соединительный штекер, у которого можно будет избежать, насколько это возможно, ранее упомянутых недостатков и проблем. В частности, штекер должен вставляться просто и быстро и при использовании только одной руки, и закрепляться в гнезде.

Эта задача решается исходя из электрического соединительного штекера ранее упомянутого вида за счет того, что тело штекера расположено в корпусном элементе с возможностью аксиального перемещения, причем на корпусном элементе установлен воздействующий на тело штекера рычаг с возможностью поворота так, что тело штекера при приведении в действие рычага может передвигаться относительно корпусного элемента.

В соединительном штекере согласно изобретению аксиальное движение тела штекера внутри корпусного элемента достигается за счет приведения в действие рычага. Вследствие того, что внешний контакт штекера при аксиальном движении тела штекера относительно корпусного элемента может прижиматься радиально внутрь к внешнему контакту соответствующего гнезда, штекер согласно изобретению за счет простого воздействия на рычаг устанавливается в гнездо и соответственно из него удаляется. Тем самым использование соединительного штекера может происходить без проблем при использовании только одной руки. Только одной рукой штекер может быть захвачен, чтобы его, например, ввести в соответствующее гнездо. После ввода для получения прочного соединения штекера и гнезда должен приводиться в действие лишь рычаг, что можно осуществить также только одной рукой. Для вывода штекера из гнезда рычаг снова приводится в действие, и затем штекер захватывается и вынимается из гнезда. Согласно изобретению во время установки штекера в гнездо или при удалении штекера отказываются от какого-либо завинчивания, так что использование штекера достаточно просто и менее затруднительно, чем у известных штекеров согласно уровню техники.

Чтобы при соответствующем изобретению соединительном штекере достигать радиального движения внешнего контакта штекера за счет аксиального движения тела штекера относительно корпусного элемента, внешний контакт штекера на внешней стороне может рациональным образом иметь конически сформированный концевой элемент, причем корпусный элемент в области своей передней открытой части может иметь соответствующее этому коническое сужение. Таким образом, аксиальное движение тела штекера может особенно просто трансформироваться в радиальное движение внешнего контакта.

Рациональным образом согласно изобретению в соединительном штекере корпусный элемент состоит из основного корпуса и крышки корпуса, соединенной с основным корпусом с возможностью демонтажа, причем рычаг расположен на основном корпусе с возможностью поворота. При такой форме выполнения за счет удаления крышки корпуса от основного корпуса легко доступно тело штекера или оно даже может быть целиком вынуто из корпусного элемента. Тем самым гарантировано, что, например, припаивание кабелей к внутреннему контактному штифту и соответственно к внешнему контакту штекера возможно без проблем. При этом получается особенно выгодное выполнение штекера согласно изобретению за счет того, что предусмотрен кольцевой элемент, который может съемно устанавливаться на корпусном элементе, причем основной корпус и крышка корпуса удерживаются вместе кольцевым элементом в области передней открытой части корпусного элемента. Кольцевой элемент придает особую стабильность корпусному элементу в области передней открытой части, что важно, так как в этой области корпусным элементом для установки штекера в гнезде должно прикладываться усилие прижатия. Одновременно могут быть разъединены основной корпус и крышка достаточно просто за счет снятия кольцевого элемента.

Особенно выгодное усовершенствование соединительного штекера согласно изобретению получается за счет того, что рычаг выполнен в виде кулачкового рычага, часть кулачка которого прилегает к задней стороне тела штекера, противоположной контактной стороне. За счет формирования части кулачка определено преобразование вращательного движения рычага в аксиальное движение тела штекера. Влияющий на кулачковый рычаг крутящий момент может преобразовываться за счет части кулачка в большое усилие сдвига, которое воздействует на тело штекера в аксиальном направлении. Из этого вытекает то преимущество, что для установки штекера в гнезде используется сильное прижатие, в то время как действие рычага требует только сравнительно незначительного расхода энергии. Вследствие этого штекер согласно изобретению особенно удобен при пользовании. Чтобы соединительный штекер не смог выйти самостоятельно из гнезда, кулачковый рычаг в части кулачка, прилегающей к корпусу штекера, должен быть сформирован таким образом, чтобы кулачковый рычаг в позиции зажима входил в зацепление с самоторможением.

В частности, если соединительный штекер согласно изобретению имеет рычаг в виде кулачкового рычага, ранее эскизно описанного, который действует на заднюю сторону тела штекера, корпусный элемент должен иметь участок кабельной линии, расположенный сбоку под углом относительно продольной оси штекера. Вследствие того, что на задней стороне корпуса штекера расположен рычаг, кабель, связанный с контактами тела штекера, не может быть выведен в этой области из корпусного элемента штекера. В соответствии с этим кабель выводится наружу из корпусного элемента через расположенный сбоку и под углом участок кабельной линии. За счет расположенного сбоку и под углом участка кабельной линии корпусный элемент особенно хорошо располагается в руке и может особенно удобно захватываться для ввода штекера в гнездо, соответственно для удаления штекера из гнезда. Расположенный сбоку и под углом участок кабельной линии может быть сформирован по типу «пистолетного захвата». Целесообразно предусмотреть в области участка кабельной линии зажимные приспособления, которые служат для крепления на штекере проходящего в участке кабельной линии кабеля.

Следующее рациональное выполнение соединительного штекера согласно изобретению вытекает из того, что внешний контакт штекера в контактной области выполнен как электропроводящий контактный язычок, причем для неподвижной установки штекера в гнезде предусмотрены электрически изолированные зажимные язычки, которые вместе с контактным язычком могут прижиматься радиально внутрь к внешнему контакту гнезда. Соответственно этому в качестве внешнего контакта штекера используется электропроводящий контактный язычок так, что внешний контакт иначе, чем при известном контакте типа «тюльпан», не окружает полностью внутренний контакт. Вследствие этого качество передачи сигнала штекера значительно улучшается. Чтобы было гарантировано надежное установление штекера в гнезде, предусмотрены, кроме того, электрически изолированные зажимные язычки, которые прижимаются аксиальным движением тела штекера относительно корпусного элемента к внешнему контакту гнезда. При механическом фиксировании штекера согласно изобретению в гнезде совместно действуют контактный язычок и зажимные язычки. Как с электрической, так и с механической точки зрения по сравнению с уровнем техники создается оптимальный электрический соединительный штекер. Особенное преимущество созданного по ранее описанному способу штекера состоит в том, что поверхность контактного язычка может выбираться таким образом, что полное сопротивление штекерного соединения, представленного соединительным штекером, может быть подогнано к волновому сопротивлению используемого кабеля. Поверхность контактного язычка практически полностью определяет полное сопротивление штекера. Выгодным образом уже при изготовлении штекера за счет надлежащего задания поверхности контактного язычка можно способствовать оптимальному соотношению полного сопротивления.

Рациональное усовершенствование соединительного штекера согласно изобретению получается опять-таки посредством того, что контактный язычок имеет линейное возвышение на своей внутренней стороне, обращенной к внешнему контакту гнезда. Тем самым за счет возвышения в форме линии электрический контакт с внешним контактом гнезда производится в одном точно определенном месте. За счет поверхности линейного возвышения контактная поверхность штекерного соединения определена точно и является воспроизводимой.

Пример выполнения изобретения объясняется в дальнейшем посредством чертежей. Показано:

фиг.1 - соединительный штекер с телом штекера, вставляемым в корпусный элемент;

фиг.2 - иллюстрация принципа работы штекера;

фиг.3 - изображение штекера в разобранном виде;

фиг.4 - вид полностью смонтированного штекера.

В целом на чертежах электрический штекер согласно изобретению обозначен цифрой 1. Штекер 1 имеет тело 2, на котором расположены внутренний контактный штифт 3 и радиально дистанцированный относительно продольной оси тела 2 штекера внешний контакт 4. Внешний контакт 4 штекера 1 в области контакта, как это можно видеть на фиг.1, 2 и 3, выполнен в виде электрически проводящего контактного язычка, причем для установления штекера 1 в соответствующем гнезде предусмотрены соответствующие зажимные язычки 5 из электрически изолирующего материала. Для связи контактного язычка 4 с кабелем предусмотрена припойная пластина 6. Тело 2 штекера базируется в корпусном элементе, который состоит из основного корпуса 7 и крышки 8, связанной с возможностью демонтажа с основным корпусом 7. Посредством показанного на фиг.3 и 4 кольцевого элемента 9, который съемно устанавливается на корпусном элементе, удерживаются вместе основной корпус 7 и крышка 8 корпуса в области передней со стороны контакта, открытой части корпусного элемента. На представленном на чертежах штекере 1 кольцевой элемент 9 установлен спереди на корпусном элементе и фиксируется там. Как можно видеть из фиг.2, тело 2 штекера расположено аксиально подвижно в основном корпусе 7 корпусного элемента, причем на основном корпусе 7 установлен рычаг 10 с возможностью поворота, который воздействует на тело 2 штекера, так что тело 2 штекера при приведении в действие рычага 10 может двигаться относительно корпусного элемента в штекере 1. Рычаг 10 выполнен в представленном на чертежах примере выполнения как кулачковый рычаг, часть кулачка 11 которого прилегает к задней стороне тела 2 штекера, противоположной контактной стороне. При приведении в действие рычага 10 по направлению, указанному стрелкой 12, тело 2 штекера сдвигается аксиально вперед, т.е. к контактной стороне штекера 1. Как контактный язычок 4, так и зажимные язычки 5 имеют на своих внешних сторонах конические концевые участки, причем корпусный элемент в области его передней открытой части, в области его внутренней стороны прилегает к внешней стороне контактного язычка и зажимных язычков, а именно в области, указанной стрелкой 13. Корпусный элемент имеет в этой области коническое сужение, так что при аксиальном движении тела 2 штекера относительно корпусного элемента контактный язычок 4 и зажимные язычки 5 могут быть прижаты радиально внутрь к внешнему контакту не представленного более подробно гнезда. Радиальное движение контактного язычка 4 и зажимных язычков 5 проиллюстрировано на фиг.2 стрелкой 14. Ось вращения рычага 10 образована вставленным в муфту 15 винтом 16, посредством которого одновременно крышка 8 корпуса закрепляется на основном корпусе 7. На представленном на чертежах соединительном штекере 1 корпусный элемент имеет расположенный относительно продольной оси штекера 1 сбоку под углом участок 17 кабельной линии, причем в штекере предусмотрен зажимной винт 18 для закрепления не представленных здесь подробно кабелей, проходящих в участке 17 кабельной линии.

Изобретение касается электрического соединительного штекера с телом штекера, которое содержит внутренний контактный штифт и, по меньшей мере, один внешний контакт, отстоящий от внутреннего контактного штифта радиально относительно продольной оси тела штекера. Тем самым тело штекера базируется в корпусном элементе, который в области его передней контактной открытой части своей внутренней стороной прилегает к внешней стороне внешнего контакта таким образом, что при аксиальном движении тела штекера относительно корпусного элемента внешний контакт штекера может прижиматься к внешнему контакту гнезда радиально внутрь. Тело штекера расположено в корпусном элементе аксиально подвижно, причем воздействующий на тело рычаг расположен на основном корпусе с возможностью поворота так, что тело штекера при приведении в действие рычага перемещается относительно корпусного элемента. Технический результат - обеспечение возможности вставления штекера просто и быстро при использовании только одной руки, что повышает удобство пользования штекером. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Электрический соединительный штекер с телом (2) штекера, которое содержит внутренний контактный штифт (3) и, по меньшей мере, один внешний контакт, отстоящий от внутреннего контактного штифта (3) радиально относительно продольной оси тела (2) штекера, и с принимающим тело (2) штекера корпусным элементом, который в области его передней контактной открытой части своей внутренней стороной прилегает к внешней стороне внешнего контакта таким образом, что при аксиальном движении тела (2) штекера относительно корпусного элемента внешний контакт штекера оказывается прижатым к внешнему контакту гнезда радиально внутрь, отличающийся тем, что тело (2) штекера расположено в корпусном элементе с возможностью аксиального перемещения, причем на корпусном элементе установлен с возможностью поворота воздействующий на тело (2) штекера рычаг (10), так что тело (2) штекера при приведении в действие рычага (10) перемещается относительно корпусного элемента.2. Электрический соединительный штекер по п.1, отличающийся тем, что внешний контакт штекера (1) на своей внешней стороне имеет конически сформированный концевой элемент.3. Электрический соединительный штекер по п.1, отличающийся тем, что корпусный элемент в области своей передней открытой части имеет коническое сужение.4. Электрический соединительный штекер по п.1, отличающийся тем, что корпусный элемент состоит из основного корпуса (7) и крышки (8) корпуса, разъемно соединенной с основным корпусом (7), причем рычаг (10) расположен на основном корпусе (7) с возможностью поворота.5. Электрический соединительный штекер по п.4, отличающийся тем, что содержит кольцевой элемент (9), который съемно установлен на корпусном элементе, причем основной корпус (7) и крышка (8) корпуса удерживаются вместе кольцевым элементом (9) в области передней открытой части корпусного элемента.6. Электрический соединительный штекер по п.1, отличающийся тем, что рычаг (10) выполнен в виде кулачкового рычага, часть кулачка (11) которого прилегает к задней стороне тела (2) штекера, противоположной контактной стороне.7. Электрический соединительный штекер по п.6, отличающийся тем, что кулачковый рычаг (10) в своей кулачковой части (11), прилегающей к телу (2) штекера, выполнен таким образом, что кулачковый рычаг (10) входит в зацепление с самоторможением в зажимном положении.8. Электрический соединительный штекер по п.1, отличающийся тем, что корпусный элемент имеет расположенный относительно продольной оси штекера (1) сбоку под углом участок (17) кабельной линии.9. Электрический соединительный штекер по п.8, отличающийся тем, что содержит зажимное приспособление (18), расположенное в области участка (17) кабельной линии, для неподвижного закрепления на штекере кабеля, проходящего в участке (17) кабельной линии.10. Электрический соединительный штекер по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что внешний контакт штекера (1) в своей области контакта выполнен как электропроводящий контактный язычок (4), причем для неподвижной установки штекера (1) в гнезде предусмотрены электрически изолированные зажимные язычки (5), которые вместе с контактным язычком (4) прижимаются к внешнему контакту гнезда радиально внутрь.11. Электрический соединительный штекер по п.10, отличающийся тем, что контактный язычок (4) имеет линейное возвышение на своей внутренней стороне, обращенной к внешнему контакту гнезда.