СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2008 года по МПК H01R4/24 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Заявляемое изобретение относится к области электрических соединителей, в частности к соединительным устройствам, применяемым в телекоммуникационных системах для соединения проводных приборов центрального офиса с проводными приборами распределенной сети. Заявляемое соединительное устройство может дополнительно включать один или два комплекта штепсельных разъемов одновременно и может при необходимости включать средства электрической защиты соединенных проводных приборов от повышенного напряжения или повышенного тока, например при ударе молнии.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Соединительные устройства являются стандартным оборудованием и применяются в телекоммуникационных системах для соединения выходящего из центрального офиса кабеля с кабелями пользовательских терминалов. При использовании соединительного устройства обычно один выходящий из центрального офиса кабель и несколько проводов, выведенных из соединительного устройства, соединяют с другим соединительным устройством в параллель так, чтобы проводные приборы центрального офиса могли быть точно соединены проводами с приборами пользовательских терминалов. Соединительное устройство позволяет подключать телефонные линии, проводить испытания в линии и осуществлять передачу сигналов. В некоторых вариантах исполнения соединительное устройство позволяет связать первичные телефонные линии с дополнительными.

Известны патенты на соединительные устройства. Например, в патенте США №4210378 описано использование винтов в качестве клемм для соединения различных пар проводов, при этом соединения с устройством являются постоянным, так что заменить провода трудно. Известны патенты США, например, №4431247 и №4815988, в которых описаны изобретения, устраняющие этот недостаток и обеспечивающие быстрое и удобное соединение. Другие примеры соединительных устройств описаны в патентах США №4279460 и №4789354. В упомянутых известных устройствах провода из сигнальной шины могут быть легко добавлены к проводам в соседнем соединительном устройстве с помощью проводов между контактными элементами двух соединительных устройств.

К обсуждению известных соединительных устройств можно добавить патенты на соединительные устройства с контактными элементами, пробивающими изоляцию, в частности патенты США №4341430, №4533196 и патент Великобритании №2129630, в которых описаны различные типы электрической связи или электрических соединителей. В этих патентах провода вводят в U-образный паз металлического контактного элемента и используют его для удаления с провода изоляционного слоя, при этом за счет сил упругости обеспечивается электрический контакт провода с контактным элементом. В патентах США №4127312 и №5147218 описаны способы, которые используют соединители с контактными элементами для удаления слоя изоляции, при этом осуществляется соединение оголенного провода с различными комплектами проводов. В указанном патенте №4127312 описаны две концевые части каждого контактного элемента, которые расположены под углом 90° и используются различным образом. Одна часть контактного элемента с удалением слоя изоляции используется для соединения контактного элемента с оголенным проводом. Другая сторона контактного элемента имеет форму вилочного контакта для соединения с контактным элементом другого соединителя, так что два контактных элемента оказываются электрически соединенными. Этот патент также описывает способ формовки контактов такого типа.

Более того, в дополнение к обычному соединению между проводными приборами в патенте США №5281163 описан вариант, когда провода выведены с другой стороны соединительного устройства для иных целей, таких как параллельное отведение с целью прослушивания телефонных разговоров или для соединения с тестирующими схемами. Таким образом, параллельное отведение или шунтирование цепи могут быть реализованы без нарушения целостности исходной схемы соединения. В указанном патенте США №5281163 используют соединительное устройство для соединения первого комплекта проводов и штепсельный разъем для соединения второго комплекта проводов, после чего штепсельный разъем вставляют в соединительное устройство, чтобы закрепить их для осуществления кросс-коммутации. Кроме того, штепсельный разъем может быть выполнен состоящим из модулей для параллельных отведений или проверки соединения от центральной станции.

Однако описанный в патенте США №5281163 способ соединения сложен. Приходится использовать стационарное соединительное устройство для соединения первого комплекта проводов, затем использовать штепсельный разъем для соединения второго комплекта проводов, а затем вставлять штепсельный разъем в соединительное устройство для соединения проводов. Таким образом, требуется много элементов, и процедура соединения затруднена. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение затрат и облегчение работы оператора при сохранении тех же преимуществ известного устройства. Изобретение обеспечивает нормальное выполнение соединений первого и второго комплектов проводов, а также возможность параллельного отведения или шунтирования цепи без нарушения целостности исходной схемы соединения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первым объектом заявляемого изобретения является соединительное устройство, характеризующееся более простой конструкцией в сравнении с традиционными соединительными устройствами, благодаря чему пользователь может легко соединять или переключать линии, используя только соединительное устройство без дополнительных штепсельных разъемов.

Другим объектом изобретения является соединительное устройство, содержащее меньшее количество компонентов, простое для сборки и обеспечивающее при этом такие же функциональные возможности. Соединительное устройство объединяет в одной детали два контакта, обычно в модульном исполнении, и разъем. Таким образом, модуль, который обычно может соединять один комплект проводов, в заявляемом изобретении соединяет два комплекта проводов и обеспечивает возможность легкого переключения проводов. Кроме того, может быть уменьшена стоимость изделия.

Еще одним объектом изобретения является соединительное устройство, которое дополнительно содержит съемные штепсельные разъемы для подсоединения других проводных устройств. Штепсельные разъемы могут быть снабжены средствами электрической защиты, такими как средство защиты от повышенного напряжения или средство защиты от повышенного тока, которые могут образовать цепь с функцией электрической защиты. Заявляемое изобретение подробно описывает конструкцию штепсельных разъемов, объединенных с цепями электрической защиты, а также описывает вариант исполнения, дополнительно позволяющий устанавливать соединение штепсельных разъемов для вышеуказанной цели.

Таким образом, заявляемое изобретение относится к соединительному устройству, предназначенному для соединения между собой проводных приборов, и которое содержит основание, по меньшей мере, один комплект клемм, размещенных на основании, при этом клемма имеет первый конец, который используют для соединения с первым комплектом проводов, и второй конец, который используют для соединения со вторым комплектом проводов; по меньшей мере, первую крышку, подвижно закрепленную на основании и снабженную средствами для удерживания первого комплекта проводов, при этом указанные средства для удерживания проводов расположены в месте, соответствующем первому концу клеммы; по меньшей мере, вторую крышку, подвижно закрепленную на основании и снабженную средствами для удерживания второго комплекта проводов, при этом указанные средства для удерживания проводов расположены в месте, соответствующем второму концу клеммы. Первая и вторая крышки выполнены так, чтобы их можно было легко открыть и закрыть, например один край каждой из крышек шарнирно закреплен на основании, а другой край выполнен как узел, сцепляющийся с основанием. Когда пользователю нужно переключить соединение различных комплектов проводов, следует освободить упомянутый узел сцепления, извлечь первоначально установленный провод, уложить должным образом новый провод и прижать узел сцепления в том месте, где он сцепляется с основанием.

Если необходимо подсоединить другие комплекты проводов без вмешательства в имеющиеся соединения первого и второго комплектов проводов, потребуется только модульный разъем, имеющий форму, согласованную с формой соединительного устройства. Для этого случая части крышки соединительного устройства должны иметь отверстия, образующие канал, вдоль которого обеспечивается доступ стыковочным контактам разъема и электрическое соединение их с клеммами в основании соединительного устройства. Средство для размещения выполнено вокруг каждого отверстия крышки таким образом, что каждой паре отверстий придано определенное направление, это ориентирует разъем, когда его вставляют в соединительное устройство. Разъем содержит изолированный корпус, имеющий два противоположных конца, и заглушку. Конструкция заглушки позволяет легко открывать или закрывать ее на одном конце изолированного корпуса. Корпус разъема содержит, по меньшей мере, один контакт для стыковки, выполненный из тонкой металлической пластины. Каждый стыковочный контакт имеет две противоположные концевые части. Одна из концевых частей используется для электрического соединения с клеммами в основании устройства, другая концевая часть используется для частичного удаления изоляционного слоя с провода с целью соединения его с разъемом, при этом жила провода сдавливается упругой силой и соединяется электрически с контактным участком. Контактный участок для удаления изоляционного слоя провода также используется для соединения контактов других монтажных разъемов, которые вставляют в упомянутый разъем.

Заглушка разъема подобна крышке соединительного устройства. В заглушке разъема могут быть выполнены отверстия, аналогичные описанным выше отверстиям в крышке, которые образуют каналы, вдоль которых контакты другого (второго) разъема для параллельного соединения перемычкой получают доступ к контактам первого разъема. В конце корпуса разъема также выполнено средство позиционирования, которое используется для согласования с крышкой, для того чтобы согласовать средство для позиционирования вокруг отверстия каждой крышки, так что контакты в разъеме могут легко проходить через отверстия в крышках и входить в электрический контакт с клеммами в основании устройства. Благодаря такой конструкции разъемы размещаются один на другом, что позволяет осуществить способ поочередного соединения.

В одном из вариантов реализации изобретения в разъеме могут быть расположены цепи электрической защиты от повышенного напряжения и повышенного тока. Опасность, вызванная внезапным увеличением напряжения или тока, как, например, при ударе молнии, может быть снижена.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 в аксонометрии показано заявляемое изобретение.

На фиг.1А - то же в разрезе, фрагмент.

На фиг.2А показан вид спереди на часть соединительного устройства по заявляемому изобретению.

На фиг.2В - то же в разрезе, показано, как закреплены клеммы соединительного устройства в основании.

На фиг.3 показана форма клеммы соединительного устройства и состояние, когда первый и второй комплекты проводников соединены; кроме того, клемма может быть дополнительно соединена со стыковочным контактом разъема; показана также форма стыковочных контактов, при этом каждый стыковочный контакт состоит из двух противоположных концевых частей, при этом одна концевая часть выполнена в форме вилки и может быть соединена с клеммой, другая концевая часть имеет прорезь U-образной формы для удаления изоляционного слоя с проводов и может быть соединена со стыковочным контактом следующего разъема. Обе части контакта расположены под углом 90° вокруг продольной оси.

На фиг.4 показан вид заявляемого устройства в аксонометрии, на котором крышки соединительного устройства шарнирно закреплены на основании и открыты, при этом показано состояние, когда провода размещены в крышках.

На фиг.5 показан вид заявляемого устройства в аксонометрии, на котором соединительное устройство соединено с первым и вторым комплектами проводов, после чего в него установлен разъем, предварительно соединенный с третьим комплектом проводов, при этом показано состояние, когда заглушка разъема открыта и в ней установлен третий комплект проводов.

На фиг.6 дано в аксонометрии изображение разъема, представленного на фиг.5, показывающее подробно его структуру, в состоянии, когда корпус разъема готов к соединению с крышками.

На фиг.7 дано в аксонометрии изображение разъема, представленного на фиг.5, показывающее подробно его структуру со стороны заглушки разъема.

На фиг.8 показано продольное сечение заглушки разъема на фиг.7, когда она закрыта.

На фиг.9 показано поперечное сечение заглушки разъема на фиг.7, когда она закрыта.

На фиг.10 дан в аксонометрии вид заявляемого соединительного устройства, с двумя разъемами, состыкованными друг за другом, при этом заглушка верхнего разъема открыта, и комплект проводов размещен в фиксирующем канале заглушки.

На фиг.11 изображено в аксонометрии в разобранном виде средство защиты от повышенного напряжения, размещенное в разъеме.

На фиг.12А представлена электрическая схема средства защиты от повышенного напряжения, представленного на фиг.11.

На фиг.12В представлена электрическая схема средства защиты от повышенного тока, размещенного в разъеме, изображенном на фиг.14.

На фиг.13 показан внешний вид разъема, содержащего средства электрической защиты и контакт заземления разъема с оголенной наружной частью для облегчения соединения с другими контактами заземления.

На фиг.14 показано в аксонометрии средство защиты от повышенного тока, размещенное в разъеме, в соответствии с одним из вариантов заявляемого изобретения.

На фиг.15 показано в разобранном виде средство защиты от повышенного тока, изображенное на фиг.14.

На фиг.16 показан вариант реализации заявляемого изобретения, в соответствии с которым соединительное устройство соединено с разъемом, содержащим средство электрической защиты и заземляющую пластину, при этом соединительное устройство соединено с заземляющей рамой.

На фиг.17 показано, что соединительное устройство закрывает защитную заглушку после того, как устройство соединено с разъемом, и после того, как соединительное устройство входит в контакт с заземляющей пластиной, его подсоединяют к основной заземляющей раме.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительные варианты реализации заявляемого изобретения подробно описаны ниже с привлечением соответствующих чертежей и ссылок на использованную нумерацию элементов.

Как показано на фиг.1, обычно соединительное устройство 16 выполняют прямоугольным. Он содержит основание 21 и множество крышек 18, размещенных на верхней и нижней сторонах основания 21. На фиг.2В изображено соединительное устройство 16 в разрезе по линии 2В-2В (см. фиг.2А). Показано, что основание 21 содержит множество комплектов клемм 30, каждую из которых используют для электрического соединения первого комплекта проводов 23 и второго комплекта проводов 63.

Основание 21 выполнено преимущественно из термопластичного электроизоляционного пластика ПБТ (полибудилентерефталат) с наполнителем из стекловолокна. Обычно на верхней и нижней сторонах основания 21 выполнено несколько отсеков, и внутри основания - множество пазов 25 для установки клемм 30 (см. фиг.1 и 2В). Материал основания обеспечивает превосходную электрическую изоляцию клемм 30 в пазах 25 и обладает достаточной прочностью для удержания проводов и клемм 30. Ячеистая структура предохраняет основание от деформирования и не позволяет ему коробиться в процессе изготовления методом литья. Крышки 18 тоже выполнены из подобного изоляционного материала. Как верхняя, так и нижняя стороны основания 21 снабжены стойками 22 и 24, выемка между которыми помогает удерживать в крышках 18 первый комплект проводов 23 и второй комплект проводов 63. Поэтому размер выемок между стойками 22 и 24 несколько превышает внешний диаметр проводов.

На фиг.3 показана конструкция клеммы 30, используемой в заявляемом изобретении. Клемма 30 выполнена из проводящего металлического материала и имеет два конца, по существу, U-образной формы, а именно: первый конец 91 и второй конец 92. На обоих концах выполнены U-образные пазы 93. В упомянутых пазах захватываются соответственно первый комплект проводов 23 и второй комплект проводов 63. U-образная форма концов выполняет функцию, подобную U-образной форме лезвия, и может срезать слои изоляции проводов, вставленных в них, чтобы обеспечить контакт их проводящей части с клеммой.

Как показано на фиг.2В, чтобы было легче вдавливать провода в U-образные пазы 93 клемм 30, последние должны быть зафиксированы в пазах 25 основания 21, а раскрытые концы U-образных пазов 93 клемм 30 должны быть скошенными или закругленными.

Ширина паза 25 должна быть преимущественно примерно равной или несколько большей, чем толщина клемм 30, с тем, чтобы клеммы держались, не вибрировали в основании 21 и не вращались. Более того, на клемме имеются отгибы или зубцы 301, 302, имеющие большую, чем паз 25, ширину. Зубцы 301, 302 выполнены на участках вне зон электрического контакта клемм, при этом в пазе 25 предусмотрены места для их размещения.

Когда глубина погружения клеммы 30 при ее установке в паз 25 достигает определенного значения, отгибы или зубцы выходят из узкой части паза и закрепляются в предусмотренных для их размещения местах. Благодаря этому клеммы фиксируются в пазах 25 и не скользят по вертикали.

На фиг.4 показано состояние, когда крышки 18 размещены на основании 21 и открыты, при этом хорошо видна структура части крышек 18, приспособленной для размещения проводов. Крышки 18 расположены на двух противоположных верхней и нижней сторонах основания 21 (т.е. первая крышка и вторая крышка), т.е. они расположены с внешней стороны по отношению к первому концу 91 и второму концу 92 каждого комплекта клемм 30. Каждая крышка 18 имеет средства 26 для удержания проводов 23 или 63. Предпочтительно выполнять упомянутые средства 26 в виде трубчатых каналов. В трубчатых каналах размещают такую часть длины провода 23, которая необходима, чтобы провод 23 удерживался. В стенах трубчатых каналов выполнены поперечные щели 28, при этом когда крышка 18 и основание 21 находятся в закрытом состоянии, поперечная щель 28 занимает позицию, соответствующую клемме 30 и пазу 25. Ширина поперечной щели 28 несколько больше, чем толщина клеммы 30. Крышка 18 со вставленными в нее проводами 23 (первая крышка) закрывает основание 21, при этом U-образный конец 91 клеммы 30 оказывается размещенным в поперечной щели 28. Лезвия на двух сторонах U-образного паза 93 срезают изоляционный слой провода 23 и входят в контакт с проводящей частью провода 23. Таким образом, комплект проводов 23 успешно установлен в соединительном устройстве 16. Аналогично комплект проводов 63 устанавливается на другой стороне основания 21, когда закрывают вторую крышку 18 на основании 21. Таким образом, коммутация второго комплекта проводов 63 и первого комплекта проводов 23 завершена.

Функции крышек 18 не ограничиваются поддержкой комплекта проводов. Множество крышек может быть выполнено в виде одного элемента (единого целого). В таком случае несколько комплектов проводов можно соединить с клеммами 30 в основании 21 одновременно. Чтобы оператору было удобно переключать комплекты проводов, крышки 18 могут иметь конструкцию, как показано на фиг.4, позволяющую оператору легко открывать и закрывать их. Для этого один край каждой крышки 18 шарнирно закреплен на основании 21, а другой снабжен элементами скрепления с соответствующими ответным позициям на основании, так что оператор может освободить закрепленную крышку, поворачивая ее. После размещения проводов оператор поворачивает крышку снова, чтобы закрепить ее на основании 21 и тем самым соединить провода с клеммами 30.

Предпочтительной формой выполнения элемента закрепления крышки являются Т-образный элемент 29, выполненный на верхней части стойки 22 основания 21, и выполненный на крышке 18 -образный или ][-образный паз-защелка 69, позволяющий Т-образному элементу 29 проходить через него. Внешняя сторона переднего конца Т-образного элемента 29 скошена так, чтобы при закрытии крышки ему было бы легче войти в паз-защелку 69. Когда Т-образный элемент 29 проходит через паз-защелку 69, стойка 22 слегка изгибается, так как она представляет собой упругую консольную балку. После того, как Т-образный элемент 29 вошел в паз-защелку 69, стойка 22 восстанавливает свое исходное вертикальное положение. При этом Т-образный элемент 29 упирается торцом в боковую поверхность паза-защелки 69 и фиксируется, после чего крышка 18 больше не может поворачиваться. Когда оператор хочет открыть крышку 18, он может слегка вытащить Т-образный элемент 29, повернуть крышку 18 и открыть ее. При этом также проявляется преимущество упругой консольной структуры.

Как показано на фиг.5, иллюстрирующей второй пример осуществления изобретения, чтобы обеспечить возможность удобного подсоединения проводов, соединительное устройство 16, в котором уже соединены первый и второй комплекты (23, 63) проводов, может быть дополнительно электрически соединено с третьим и/или четвертым комплектом проводов. В этом случае крышку 18 с одной стороны или с обеих сторон основания 21 соединяют с разъемом 20, который предварительно соединен с третьим комплектом проводов и/или с четвертым комплектом. В этом случае на внешней стороне крышки 18 (фиг.1А) должно быть выполнено множество отверстий 35 для создания каналов, вдоль которых стыковочные контакты разъема 20 входят в основание 21 и вступают в контакт с клеммами 30.

На фиг.6 и 7 показана подробная структура разъема 20. Разъем 20 состоит из почти прямоугольного электрически изолированного корпуса 40 и заглушки 41, подвижно закрепленной на нем. Заглушка 41 преимущественно шарнирно закреплена на одном из краев корпуса 40, так что она может быть повернута и открыта или скреплена с корпусом 40. На фиг.6 и 7 показано состояние, когда комплект проводов размещен в заглушке 41, при этом заглушка 41 открыта. Корпус 40 снабжен набором стыковочных контактов 45, выполненных из проводящего металлического материала. На фиг.8 и 9 представлены поперечные разрезы разъема 20, показывающие, как стыковочные контакты 45 установлены в разъеме 20. Каждый из контактов 45 имеет две противоположные концевые части. Первая концевая часть 50 имеет вилочную форму, как показано на фиг.3, и используется для электрического контакта с U-образным концом 91 или 92 клеммы 30 в основании 21. Вторая концевая часть 51 (концевая часть для удаления изоляционного слоя провода) имеет U-образный паз 52, как показано на фиг.3, и используется для осуществления электрического контакта с третьим комплектом проводов и/или с четвертым комплектом, размещенных в заглушке 41. Поверхность концевой части 51, предназначенной для удаления изоляционного слоя, расположена под углом 90° к поверхности вилочной концевой части 50. Когда набор стыковочных контактов 45 состоит из двух контактов, как показано на фиг.3, один из контактов перевернут вдоль продольной оси, так что контакты оказываются расположенными под углом 180° друг к другу. На корпусе 40 с той стороны, которую соединяют с крышкой 18, выполнен держатель 43 (см. фиг.6) для размещения в нем набора стыковочных контактов 45. Первый конец 50 (вилочная часть) каждого стыковочного контакта выступает из сквозного отверстия в держателе 43 и входит в отверстие 35 крышки 18 для контакта с клеммой 30. Когда набор стыковочных контактов 45 состоит из двух контактов, для обеспечения электрической изоляции между ними расположен тонкостенный элемент 54, выполненный в корпусе 40 (см. фиг.7).

Как показано на фиг.7, в заглушке 41 выполнены два трубчатых канала 46 для размещения провода. Внешняя форма трубчатых каналов 46 подобна форме средства 26 удержания проводов в крышках 18. Концы проводов размещают внутри каналов 46 на определенную глубину - так, чтобы концы проводов были захвачены. В стенках трубчатых каналов 46 выполнены поперечные щели 44. После того как корпус 40 закрыт заглушкой 41, положение поперечной щели 44 соответствует U-образному пазу 52 второй концевой части 51 стыковочного контакта 45. Ширина поперечной щели 44 несколько больше, чем толщина стыковочного контакта 45. После того как заглушка 41 со вставленными проводами закрыта, вторая концевая часть 51 стыковочного контакта 45 проходит через поперечную щель 44, и лезвия на обеих сторонах U-образного паза 52 срезают изоляционные слои проводов, этим достигается контакт с проводящей частью проводов. Таким образом, третий или четвертый комплект проводов оказывается успешно установленным в разъем 20.

Чтобы предотвратить возможность отделения заглушки 41 от корпуса 40 после того, как они сомкнуты, на корпусе 40 выполнен гибкий элемент 47 для крепления. Элемент 47 на обеих сторонах имеет выемки 49, позволяющие легко его открывать и мгновенно возвращать обратно. На заглушке 41 выполнен паз-защелка 48. Когда заглушка 41 закрыта, гибкий элемент 47 для крепления слегка прогибается, чтобы пройти через -образное или ][-образное отверстие в пазе-защелке 48, затем разгибается и, вернувшись в исходное состояние, располагается напротив боковой стенки паза-защелки 48, фиксируя, таким образом, заглушку 41 в определенном положении на корпусе 40.

Когда разъем 20 вставлен в крышку 18 соединительного устройства 16, желательно, чтобы корпус 40 разъема и крышка 18 имели средства защелкивания. В этом случае вокруг отверстий 35 крышки 18 снаружи выполнена структура из стенок, ограничивающая нишу 36 для размещения конца корпуса разъема 20 (см. фиг.1 и 1А). На боковой стенке ниши 36 может быть дополнительно выполнен вогнутый участок 58. Рядом со стенками, определяющими границы ниши 36, расположена почти прямоугольная стенная структура 37. Концы прямоугольной стенной структуры 37 имеют направляющие пазы 38, расположенные на двух противоположных внешних сторонах, и отверстия 35, выполненные в нишах 36. Между тем, как показано на фиг.6, -образная область ниши выполнена ниже держателя 43 корпуса 40 разъема для согласования со стенной структурой 37 снаружи крышки 18. На стенной поверхности выполнен направляющий выступ 55, размер и форма которого подходят для того, чтобы соответствовать направляющему пазу 38 стенной структуры 37 крышки 18. Направляющий выступ 55 и направляющий паз 38 задают нужное направление установки разъема 20. Если оператор, вставляя разъем 20 в крышку 18, повернул его в неправильном направлении, разъем 20 не войдет в крышку 18. Кроме того, направляющий выступ 55 и направляющий паз 38 обеспечивают дополнительную механическую устойчивость, чтобы воздействия в боковом направлении (например, при натягивании навесных проводов) не нарушили электрического соединения первой концевой части 50 стыковочного контакта 45 с клеммой 30. Как показано на фиг.6, корпус 40 разъема размещен рядом с боковой стороной держателя 43 и снабжен гибким замковым элементом 59, выполненным на боковой стенке. На конце упомянутого элемента 59 имеется выступающая в виде крючка часть, которая приспособлена под вогнутый участок 58, выполненный на боковой стенке ниши 36 на крышке 18 (см. фиг.1). Таким образом, разъем 20 сцепляется с крышкой 18, и оператору приходится прикладывать усилие, чтобы вынуть разъем из крышки 18. Наружная стенная структура на боку корпуса 40 разъема рядом с поддерживающей частью может окружать стенную структуру 37 и нишу 36 крышки 18, при этом держатель 43, удерживающий стыковочный контакт 45, выполнен по форме ниши 36 на крышке 18. Упомянутые выше формы направляющего выступа 55, направляющего паза 38, элемента 59 и вогнутого участка 58, взаимодействуя друг с другом, обеспечивают точную и надежную установку разъема 20 в крышке 18.

Для того чтобы и другие монтажные разъемы могли быть вставлены в разъем 20, они также должны быть выполнены по форме разъема 20, тогда корпус 40 любого разъема может быть вставлен в заглушку 41 другого разъема. Поэтому внешняя форма заглушки 41 разъема 20, по существу, такая же, что и направляющее устройство на крышке 18. Заглушка 41 также имеет отверстия, служащие каналами, через которые входят стыковочные контакты другого разъема. Как показано на фиг.8 и 9, в верхней части заглушки 41 имеются отверстия 60. Стенная структура вокруг отверстий 60 определяет границы стенной структуры 62, и ниша 61 выполнена на поверхности стенки рядом со стенной структурой 62. Стенная структура 62 используется для того, чтобы приспособить держатель 43 стыковочных контактов корпуса 40 другого разъема. Отверстия 60 выполнены в форме, аналогичной форме отверстий 35 в крышке 18, а ниша 61 и стенная структура 62 имеют такие же формы, как у ниши 36 и стенной структуры 37 (см. фиг.1 и 7). Кроме того, так же выполнен направляющий паз 64 (см. фиг.7), так что, когда точно такие же или подобные монтажные разъемы вставляют в разъем 20 сверху, направляющий паз 64 разъема 20 соответствует направляющему выступу 55 другого разъема. Вогнутая часть 68, подобная вогнутой части 58 крышки 18, также выполнена наверху стенной поверхности паза-защелки 48 заглушки 41 (см. фиг.1 и 7), и тоже приспособлена к замковому элементу 59 другого разъема, так что разъемы захватывают друг друга, когда они состыкованы. На фиг.10 показано состояние, когда состыкованы два разъема. Соединение контактов разъемов проиллюстрировано на фиг.3, где первая концевая часть 50 стыкующего контакта 45 электрически соединена со второй концевой частью 51 стыкующего контакта другого разъема.

В преимущественном варианте реализации заявляемого изобретения места соединения проводов и контактов могут быть обернуты водонепроницаемым материалом для уплотнений. Его размещают вокруг мест стыковки проводов и контактов в основании 21, в крышке 18, в корпусе 40 и заглушке 41.

В третьем варианте реализации заявляемого изобретения разъем 80, соединенный с соединительным устройством 16, может выполнять также функции электрической защиты. На фиг.11 и 12А показано средство электрической защиты от повышенного напряжения и электрическая цепь, а на фиг.14 и 12В - средство электрической защиты от повышенного тока. Конструкция обоих средств пригодна к применению в разъемах аналогичной формы. Средство электрической защиты от повышенного напряжения (фиг.11) содержит два контакта, форма которых подобна форме стыковочных контактов 45, они соединены с земляным контактом 85 через ограничитель напряжения 87, расположенный между ними. Упомянутый контакт также содержит контактный участок 86 с возможностью удаления изоляционного слоя провода и вилочный стыковочный контакт 84, кроме того, он дополнительно содержит земляной контакт 85, имеющий хвостовой конец, соединенный с ножевым контактом 88. После объединения с корпусом 82 заземляющий контакт 85 частично выступает наружу из корпуса 82 разъема, как показано на фиг.13. В преимущественном варианте реализации заявляемого изобретения ограничителем напряжения 87 может быть диодный переключатель переменного тока (динистр) или двунаправленный триггерный диод, который не проводит в нормальном состоянии, но осуществляет короткое замыкание, когда напряжение превышает заданную величину, например, 270 В. Преимущество этого элемента заключается в его малом размере - диаметр элемента порядка 0,2 дюйма. Ограничитель напряжения 87 связан с заземляющим контактом 85 через ножевой контакт 88, при этом ножевой контакт 88 и заземляющий контакт 85 выполнены как единое целое. Для удержания заземляющего контакта 85 в нужном положении вдоль внутренней поверхности корпуса 82 выполнена стенка, не показанная на этой фигуре.

На фиг.14 показано средство защиты от повышенного тока, размещенное в корпус 82 разъема, которое содержит два комплекта контактов, имеющих форму, подобную форме стыковочных контактов 45. Каждый комплект контактов содержит контакты 96, выполненные с возможностью удаления слоя изоляции, и вилочный стыковочный контакт 94, которые выполнены в виде двух элементов (см. фиг.15). В том месте, где два контакта контактируют с ограничителем тока 97, выполнен выступающий элемент, обеспечивающий электрический контакт с двумя противоположными сторонами ограничителя тока 97. Средство защиты от повышенного тока дополнительно содержит заземляющий контакт 95, хвостовая часть которого электрически связана с ограничителем напряжения 98. Обычно ограничителем напряжения 98 является газоразрядная трубка, так что избыточная мощность может быть отведена через заземляющий контакт, когда напряжение слишком высоко. После того как заземляющий контакт 95 объединен с корпусом 82 разъема, часть его выступает наружу из корпуса 82 разъема 80, как показано на фиг.13. В качестве ограничителя тока 97 можно использовать элемент с положительным температурным коэффициентом сопротивления, выполненный, как правило, из керамического материала. Когда ток превышает рабочий диапазон, материал нагревается, его сопротивление растет, соответственно уменьшая ток.

Для обеспечения электрического соединения с заземляющей пластиной (фиг.16) соединительное устройство 16 снабжено заземляющим приспособлением, выполненным преимущественно в виде элемента 89, имеющего форму пластины и вытянутого в длину соединительного устройства. Заземляющая пластина 89 преимущественно соединена с основанием 21, но может также быть закреплена на крышке 18. Заземляющая пластина 89 содержит множество вилочного вида шипов (не показаны), которые расположены в местах, соответствующих заземляющим контактам 85 и 95, с тем, чтобы иметь с ними контакт. Таким образом, когда разъем 80 состыкован с соединительным устройством 16, заземляющие контакты 85 и 95 автоматически соединяются с шипами на заземляющей пластине 89. Заземляющая пластина 89 может быть затем соединена с заземляющей плоской поверхностью любым удобным способом, например, соединена с рамой 90, выступающей наружу (см. фиг.17). Рама затем может быть соединена с заземляющей плоской поверхностью проводами большого сечения (например, типа 6 AWG).

Преимущество использования разъема 80 состоит в том, что он предохраняет провода и другие важные элементы от повреждений или снижает вероятность их повреждений, вызванных внезапным увеличением напряжения или тока, например, при ударе молнии. Все элементы цепи, содержащей разъем 80, снабженный средствами электрической защиты, защищены. Если переместить разъем 80 из соединительного блока 16 в другое место с помощью перемычек, соответственно перенесется электрическая цепь защиты. Таким образом, нет необходимости перемещать отдельно цепь защиты, также нет необходимости организовывать цепь защиты на местах в каждой крышке 18 соединительного устройства 16. Поскольку заглушка 81 разъема 80, содержащего цепь защиты, имеет ту же форму, что и заглушка 41 разъема 20, в разъем 80 может быть вставлен любой разъем 20. Следовательно, цепь защиты может обеспечить защиту всех разъемов 20, вставленных в нее. Оператор может при желании соединить одну сторону соединительного устройства 16 с первым комплектом проводов 23 и оставить вторую сторону не соединенной с проводами, соединить разъем 80, имеющий цепь защиты, с соединительным устройством 16, а затем соединить второй комплект проводов 63 с разъемом 80. Альтернативный вариант: в соединительное устройство 16, в котором уже соединены первый и второй комплекты проводов 23, 63, можно вставить разъем 20 после того, как вставлен разъем 80, и в этом случае только элементы в цепи, содержащей разъем 80, будут защищены. Операции могут быть выбраны в зависимости от требований.

Заявляемое соединительное устройство раскрыто в вышеприведенных вариантах его реализации. В рамках изобретения могут быть сделаны различные модификации. Например, как показано на фиг.1, соединительное устройство 16 снабжено дополнительной защитной крышкой 31, которая имеет следующие две функции: во-первых, защитная крышка 31 закрывает отверстия 35 в крышке 18, в которые не установлен разъем, чтобы защитить внутренние элементы, такие как места стыковок или водонепроницаемый материал для уплотнений от загрязнения сторонними веществами; во-вторых, защитная крышка 31 может быть использована как знак различия: вне зависимости от того, имеет или не имеет крышка 18 отверстия 35, защитные крышки разного цвета могут обозначать функций или указывать тип комплекта проводов, находящихся внутри. Защитная крышка 31 может также быть установлена снаружи заглушки 41 разъема, который уже был соединен с крышкой 18. Несмотря на то, что защитная крышка 31, показанная на чертеже, выполнена в виде одной планки, которая закрывает отверстия в множестве крышек 18, в соответствии с заявляемым изобретением защитная крышка 31 может быть разделена на отдельные части, каждая из которых закрывает одну крышку 18. В добавление к сказанному на каждом конце основания 21 может быть выполнено углубление 27 для размещения изобразительного элемента 99, на котором может быть нанесена маркировка.

Более того, соединительное устройство 16 может иметь крышку 18, способную нести на себе пять комплектов проводов одновременно, или размеры крышки 18 и основания 21 для соответствия единственному ряду клемм 30 могут быть уменьшены в части ширины крышки 18 и основания 21. Другими словами, возможны модификации: ширина частей крышки 18 и основания 21 для удерживания единственного ряда клемм 30 и средств размещения уменьшены; или длина основания 21 увеличена, чтобы принять 25 комплектов проводов по сравнению с исходной длиной, рассчитанной на 10 комплектов проводов; или длина крышки 18 увеличена; или использована другая структура контактов, имеющих цепь защиты; или в разъем 20 могут быть добавлены другие электрические элементы, такие как дистанционные переключатели, радиочастотные фильтры, полупетли, элементы цепей аварийного короткого замыкания и другие элементы, ограничивающие повышенное напряжение и повышенный ток. В формуле заявляемого изобретения, в том числе в зависимых пунктах, отражены рассмотренные выше и другие возможные его модификации.

Изобретение относится к области электрорадиотехники. Техническим результатом является снижение затрат и упрощение использования. Соединительное устройство содержит основание, по меньшей мере, один комплект клемм, расположенных в основании и имеющих первый конец, используемый для соединения с первым комплектом проводов, и второй конец, используемый для соединения со вторым комплектом проводов. По меньшей мере, первую крышку, подвижно закрепленную на основании и содержащую приспособление для поддерживания первого комплекта проводов, расположенное в месте, соответствующем первому концу упомянутой клеммы, и, по меньшей мере, вторую крышку, подвижно закрепленную на основании и содержащую приспособление для поддерживания второго комплекта проводов, расположенное в месте, соответствующем второму концу упомянутой клеммы. 18 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Соединительное устройство, содержащее основание, по меньшей мере, один комплект клемм, расположенных в основании и имеющих первый конец, используемый для соединения с первым комплектом проводов, и второй конец, используемый для соединения со вторым комплектом проводов, по меньшей мере, первую крышку, подвижно закрепленную на основании и содержащую средство для удерживания первого комплекта проводов, расположенное в месте, соответствующем первому концу упомянутой клеммы, и, по меньшей мере, вторую крышку, подвижно закрепленную на основании и содержащую средство для удерживания второго комплекта проводов, расположенное в месте, соответствующем второму концу упомянутой клеммы.2. Соединительное устройство по п.1, у которого подвижное закрепление первой и второй крышек на основании выполнено в виде шарнирного соединения.3. Соединительное устройство по п.1, дополнительно содержащее, по меньшей мере, один разъем, и у которой, по меньшей мере, одна из упомянутых крышек имеет набор отверстий, при этом разъем содержит электрически изолированный корпус, имеющий первый и второй концы, упомянутый корпус содержит стыковочные контакты, каждый из которых имеет первую концевую часть, расположенную на первом конце упомянутого корпуса и выполненную с возможностью вхождения в электрический контакт с одним концом упомянутой клеммы в упомянутом основании, и вторую концевую часть, расположенную на втором конце упомянутого корпуса и выполненную с возможностью вхождения в электрический контакт с третьим комплектом проводов, а также содержит заглушку, подвижно закрепленную на упомянутом втором конце упомянутого корпуса и содержащую средство для удерживания третьего комплекта проводов, расположенное в месте, соответствующем второй концевой части упомянутого стыковочного контакта, при этом когда упомянутый разъем состыкован с первой крышкой или второй крышкой, упомянутая первая концевая часть упомянутого стыковочного контакта, пройдя через упомянутый набор отверстий в упомянутых первой или второй крышках, достигает первого конца упомянутой клеммы в основании и соединяется с ней.4. Соединительное устройство по п.3, у которого упомянутая первая концевая часть упомянутого стыковочного контакта выполнена в виде вилочного контакта и вторая концевая часть упомянутого стыковочного контакта содержит элемент для удаления изоляции.5. Соединительное устройство по п.3, у которого упомянутый корпус упомянутого разъема дополнительно содержит направляющий элемент, расположенный у его первого конца, и, по меньшей мере, одна из упомянутых первой и второй крышек содержит структуру для приема упомянутого направляющего элемента.6. Соединительное устройство по п.5, у которого упомянутая первая крышка и упомянутая вторая крышка соответственно содержат средство позиционирования, выполненное вокруг каждого из упомянутых отверстий таким образом, что когда упомянутый разъем состыковывают с первой или второй крышкой, ориентация упомянутых отверстий обеспечивает соединение каждой клеммы с соответствующим стыковочным контактом упомянутого разъема, при этом упомянутый первый конец разъема выполнен приспособленным под упомянутое средство позиционирования.7. Соединительное устройство по п.6, у которого упомянутое средство позиционирования содержит структуру, выполненную из стенок, которые образуют нишу вокруг упомянутого отверстия.8. Соединительное устройство по пп.1, 2 или 3, дополнительно содержащее защитную крышку, размещенную снаружи, по меньшей мере, одной из упомянутых первой и второй крышек.9. Соединительное устройство по п.6, у которого упомянутая заглушка упомянутого разъема имеет набор отверстий и средство для позиционирование, при этом упомянутая заглушка упомянутого разъема составляет пару с первым концом другого разъема, и упомянутые стыковочные контакты другого разъема имеют доступ к упомянутым отверстиям разъема с обеспечением электрического соединения с упомянутыми стыковочными контактами упомянутого разъема.10. Соединительное устройство по пп.3 или 9, дополнительно содержащее защитную крышку, выполненную с возможностью установки на упомянутой заглушке упомянутого разъема.11. Соединительное устройство по п.1, у которого упомянутое основание содержит множество комплектов упомянутых клемм и имеет такое же количество упомянутых первых крышек и вторых крышек, при этом каждая первая крышка, каждая вторая крышка расположены в местах, соответствующих каждому комплекту упомянутых клемм в упомянутом основании.12. Соединительное устройство по п.11, у которого, по меньшей мере, одно из упомянутых множеств первой и второй крышек выполнено в виде единого элемента.13. Соединительное устройство по п.3, у которого упомянутый разъем имеет средство электрической защиты, способное ограничивать высокое напряжение на упомянутых стыковочных контактах, при этом упомянутое средство электрической защиты содержит заземляющий контакт.14. Соединительное устройство по п.3, у которого упомянутый разъем имеет средство электрической защиты, способное ограничивать ток, протекающий через упомянутые стыковочные контакты, при этом упомянутое средство электрической защиты содержит заземляющий контакт.15. Соединительное устройство по п.13 или 14, дополнительно содержащее проводящую заземляющую пластину, прикрепленную к упомянутому основанию, при этом заземляющая пластина электрически соединена с упомянутым заземляющим контактом упомянутого средства электрической защиты.16. Соединительное устройство по п.15, дополнительно содержащее раму, электрически соединенную с упомянутой заземляющей пластиной.17. Соединительное устройство по п.14, у которого упомянутая первая концевая часть упомянутого стыковочного контакта образована вилочным контактом и упомянутая вторая концевая часть образована элементом для удаления изоляции, при этом упомянутые средства электрической защиты дополнительно содержат ограничивающий напряжение элемент, вставленный между ними и электрически соединенный со стыковочными контактами, при этом упомянутый заземляющий контакт электрически соединяет упомянутый ограничивающий напряжение элемент и выступающую из упомянутого разъема после сборки часть заземляющего контакта.18. Соединительное устройство по п.15, у которого упомянутая первая концевая часть и упомянутая вторая концевая часть упомянутого стыковочного контакта отделены друг от друга, при этом упомянутая первая концевая часть представляет собой вилочный контакт, и упомянутая вторая концевая часть является элементом для удаления изоляции, при этом упомянутое устройство электрической защиты дополнительно содержит ограничивающий ток элемент, хвостовые части упомянутой первой концевой части и упомянутой второй концевой части, электрически связанные соответственно с противоположными сторонами упомянутых элементов, ограничивающих ток и напряжение, электрически соединены с упомянутым заземляющим контактом, при этом часть упомянутого заземляющего контакта выступает наружу из упомянутого разъема, после того, как он собран.19. Соединительное устройство по п.1, у которого на каждом конце упомянутого основания выполнено углубление для размещения изобразительного элемента.