МОДУЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Российский патент 2012 года по МПК H01R9/24 H01R13/514 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к соединению и идентификации электрических проводников и цепей, а более конкретно, к соединениям электрических кабелей в аппаратуре, предназначенной для распределения и контроля электрической мощности.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТНИЯ

Существующие клеммные колодки часто изготавливаются и реализуются как клеммные блоки или колодки (обычно содержащие от 10 до 12 элементов на блок), которые имеют отдельные выводы в соответствии с монтажными требованиями и не содержат никаких средств отметки или идентификации проводников. Как правило, указанные колодки имеют следующие недостатки, касающиеся:

a) Отметки: отсутствует возможность опознавания схем, поскольку не имеется крышки или возможности присоединения идентификационного элемента, а используются только пластмассовые маркировочные шайбы или этикетки, прикрепленные или привязанные к проводящим кабелям. Шайбы имеют несколько недостатков, среди которых можно отметить следующее: а) для каждого кабеля необходима своя шайба с конкретным набором цифр и/или букв, и b) указанные шайбы не прикреплены к кабелю должным образом, так что они соскальзывают, поворачиваются или теряются при отсоединении кабеля. С другой стороны, этикетки мешают при эксплуатации кабелей.

b) Идентификации: невозможно идентифицировать проводники по цвету разъемов, поскольку они являются бесцветными элементами.

c) Изоляции: некоторые из элементов тока не имеют достаточной защиты, поскольку не содержат блокираторов или не обладают достаточной изоляцией.

d) Крепления кабеля: основание для крепления кабелей, имеющее изогнутую форму, уменьшает степень крепления кабеля по сравнению с плоской формой, поскольку кабели прижаты винтами к основанию.

e) Взаимного соединения: в настоящее время используются односекционные клеммные колодки, в которых отсутствует какая-либо возможность выполнения взаимного соединения большего количества элементов или отличных друг от друга элементов.

С другой стороны, известные клеммные колодки обычно имеют сквозные отверстия, обеспечивающие возможность крепления колодок к основанию с помощью винтов или заклепок, но не содержат механизмов, предоставляющих возможность их самостоятельного объединения без необходимости крепления каждой отдельной части к основанию, а с креплением вместо этого всего комплекта.

Для преодоления этих недостатков создана предложенная серия модульных разъемов, выполненных в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Модульные разъемы для электрических соединений, выполненные в соответствии с данным изобретением, содержат внешнее устройство крепления, которое облегчает объединение элементов, выполняемое с помощью пазовых соединений, что обеспечивает удобные конструкции для каждого конкретного применения.

На охватывающих изолирующих каркасах выполняется цветовая маркировка для обеспечения идентификации с первого взгляда проводников: фазного провода, нулевого провода и провода защитного заземления. При этом они могут быть помечены соответствующими цветами в соответствии с различными стандартами. Для этой же цели и для получения более подробной информации о каждой цепи согласно диаграммам цепей каркасы содержат термопластичную верхнюю крышку, которая служит источником информации для пользователя.

Проводящая часть представляет собой набор из одной или нескольких металлических проводящих частей, все из которых имеют одинаковую полярность, заключенный в охватывающий изолирующий термопластичный каркас, причем для данного элемента используется проводящий кабель того же цвета. Каждая металлическая проводящая часть содержит зажимной винт, который обеспечивает закрепление кабелей, вставленных во внутреннее отверстие указанной части, а также хороший электрический контакт. Эти металлические проводящие части изготовлены путем изгибания прямоугольной металлической полосы из проводящего материала с отверстиями на концах, или из прямоугольного прессованного профиля, или путем отливки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1-4 изображен одинарный разъем или винтовая клемма, при этом:

- фиг.1 изображает вид спереди одинарного электрического разъема,

- фиг.2 изображает верхнюю крышку, винт и внутренний металлический элемент,

- фиг.3 изображает вид сверху одинарного электрического разъема, и

- фиг.4 изображает вид одинарного электрического разъема в сборе.

На фиг.5-7 изображен двойной разъем, при этом:

- фиг.5 изображает внутренний электрический разъем в разобранном виде,

- фиг.6 изображает внешние элементы электрического разъема,

- фиг.7 изображает вид разъема в сборе.

На фиг.8-10 изображен сквозной разъем, при этом:

- фиг.8 изображает внешние элементы электрического разъема,

- фиг.9 изображает винты и внутренний металлический элемент,

- фиг.10 изображает вид разъема в сборе.

На фиг.11-13 изображен тройной разъем, при этом:

- фиг.11 изображает электрический разъем в разобранном виде,

- фиг.12 изображает вид сверху электрического разъема,

- фиг.13 изображает вид электрического разъема, установленного на возможном соединительном элементе, в сборе.

На фиг.14 изображен возможный соединительный элемент для соединения электрического разъема с проводником.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложенные одинарный, сквозной и тройной модульные разъемы по существу содержат:

- Внутренний металлический проводящий элемент, который образован одной или несколькими соприкасающимися металлическими проводящими частями 1 в форме прямоугольного параллелепипеда и две противоположные грани которого открыты, а на верхней грани имеется сквозное резьбовое отверстие 11, в которое вставлен зажимной винт 2, обеспечивающий закрепление кабелей, размещенных во внутреннем отверстии 12 металлической части. Металлическая часть 1 изготовлена путем отливки, как показано на фиг.11, или, как видно из фиг.2, путем изгибания плоской полосы 3 с отверстиями на концах 31 при ее расплющивании, штамповании или прессовании или изготовлена из прямоугольного прессованного профиля. Для создания внутреннего проводника применяется плоская полоса, которая просверлена на левом и правом концах 31 и которая после просверливания формуется с обеспечением получения прямоугольника с двумя отверстиями 11, расположенными друг над другом.

- Охватывающий каркас, который изготовлен из термопластичного изоляционного материала 4 и цвет которого совпадает с цветом проводящего кабеля. Этот каркас окружает металлическую часть (части), за исключением передней и задней поверхностей сквозных соединителей, через которые вставлены кабели, и верхней приподнятой поверхности, через которую вставлен зажимной винт 2, и имеет отверстия 41, число которых равно числу металлических частей и которые обеспечивают возможность введения инструмента для манипулирования соответствующим зажимным винтом 2.

- Охватывающий каркас 4 модульных разъемов содержит боковое охватываемое соединительное звено 42 и боковые охватывающие соединительные звенья или гнезда 43, в которых выполнены отверстия 44. Эти соединительные звенья 42-43 обеспечивают возможность объединения разъемов 4 в поперечном направлении.

Охватывающие каркасы, имеющие только одну переднюю поверхность для установки кабелей, содержат охватываемое и охватывающие соединительные звенья 45, 46, расположенные на задней поверхности указанного каркаса 4. Указанные соединительные звенья 45, 46 обеспечивают возможность объединения различных разъемов в заднем направлении.

Два вышеупомянутых возможных способа объединения могут быть выполнены совместно для обеспечения добавления новых соединений без изменения уже существующих, что позволяет упростить наращивание соединений. Кроме бокового и поперечного взаимных соединений существует возможность крепления в различных основаниях с помощью отверстий 44, выполненных в соединительном звене 42-43.

- Внешнюю переднюю охватывающую часть 5 металлической части (частей) 1, которая изготовлена из термопластичного изоляционного материала, выполняется в случае наличия только одной передней поверхности для установки кабеля и вставляется вместе с содержащейся в ней указанной металлической частью (частями) 1 в охватывающий каркас 4 для лучшей изоляции активных элементов.

- И наконец, верхнюю термопластичную крышку 6, встроенную с возможностью удаления в поверхность охватывающего каркаса 4 с помощью мембран 62, размещенных в отверстии 41 под винт, или с помощью ножек 61, введенных в соответствующие отверстия 47, выполненные в указанном каркасе 4, в зависимости от конфигурации крышки (с выступами или мембраной). Эта крышка предоставляет информацию о присоединенных к ней проводниках.

Предложенные модульные разъемы без пазовых соединений и с резьбовыми стержневыми винтами по существу содержат:

- Металлическую проводящую часть 7 в форме сдвоенной буквы «U», изготовленную из проводящего материала, причем в стенках каждой из букв «U» выполнена резьба 71, обеспечивающая вхождение между ними зажимных винтов 8, образованных резьбовым стержнем без головки, в отличие от предыдущих примеров, в которых используются винты 2 с головками.

- Две охватывающие части 4А-4B проводящей металлической части 7, которые выполнены в форме сдвоенной буквы «U», также изготовлены из термопластмассы и могут быть встроены одна в другую, причем одна из них имеет такие же боковые соединительные звенья, как звенья 42-43, описанные выше. Существует возможность крепления в различных основаниях с помощью отверстий 44, выполненных в боковых соединительных звеньях.

- Верхнюю изолирующую крышку 6, встроенную с возможностью удаления в верхнюю охватывающую часть 4 с помощью двух мембран 62 и имеющую отверстия для манипулирования зажимными винтами 8.

С помощью боковых соединительных звеньев можно объединить различные разъемы (сквозной, с тремя отверстиями, с одним отверстием, в форме сдвоенной буквы «U» и т.д.), а также другие разъемы, соответствующие различным размерам или сечениям кабеля, например, 1 мм², 1,5 мм², 2,5 мм², 4 мм², 6 мм², 10 мм², 16 мм², а также сечениям, размеры которых выше, ниже или в пределах указанных, при условии, что размеры их соединительных звеньев или переходников совпадают. Это обеспечивает возможность взаимного соединения разъемов разного размера.

Охватывающие каркасы, изолирующие крышки и внешние передние охватывающие части изготовлены с использованием подходящего материала, удовлетворяющего существующим стандартам для каждой конкретной местности и времени.

Такие модульные разъемы изначально были разработаны для проводников с сечениями 1 мм², 1,5 мм², 2,5 мм², 4 мм², 6 мм², 10 мм², 16 мм² и другими стандартными сечениями.

Для обеспечения облегчения взаимного соединения проводников, заключенных в термопластичную изоляцию, их помещают в охватывающий каркас с цветовой идентификацией фазного, нулевого или заземляющего проводов.

Что касается обозначения электрических схем, то эти элементы содержат крышку, которая может нести информацию о применяемой цепи, представленную в виде соответствующей надписи. На крышке может быть указан ряд символов или букв, обеспечивающих идентификацию цепи при возможности использования существующих норм, действующих в конкретной стране в конкретное время. Ниже приведены условные обозначения, применяемые в настоящее время для идентификации цепей в Испании:

С1 осветительные приборы

С2 электрические розетки общего назначения

С3 плиты и печи

С4 стиральные машины, посудомоечные машины и нагреватели

С5 устройства для ванных комнат и кухонь

С6 вспомогательные схемы для устройств категории С1, имеющие свыше 30 контактов

С7 вспомогательные схемы для устройств категории С2, имеющие свыше 20 розеток

С8 нагревательные устройства

С9 устройства для кондиционирования воздуха

С10 сушильные устройства

С11 устройства автоматизации

С12 вспомогательные схемы для устройств категории С3 или С4, имеющие свыше 6 розеток.

Что касается крепления кабелей, то следует подчеркнуть, что поскольку проводящая часть является металлической, она обеспечивает более высокую степень крепления кабелей на основании после прижатия их винтами и не приводит к искривлению или выскальзыванию кабеля.

Крепление модульных разъемов достигается путем выполнения отверстия в соединительных звеньях, которое обеспечивает возможность крепления элементов к корпусу гнездовой части разъема, клеммной коробке, направляющей шине 10 стандарта DIN или любому другому устройству с образованием единого узла (см. фиг.14).

Модульный разъем для электрических соединений содержит внешнее устройство крепления для объединения и крепления нескольких разъемов с помощью охватываемых и охватывающих соединительных звеньев. Охватывающие изолирующие каркасы (4) имеют стандартную цветовую маркировку для обеспечения идентификации проводников с первого взгляда. Для распознавания конкретной цепи предусмотрена верхняя крышка (6), которая может служить источником информации для пользователя. Проводящая часть содержит набор из одной или нескольких металлических проводящих частей (1), которые имеют одинаковую полярность, заключенный в охватывающий изолирующий термопластичный каркас (5), имеющий для данного элемента тот же цвет, что и проводящий кабель. Технический результат - обеспечение возможности объединения нескольких разъемов в боковом и поперечном направлениях стыковым способом. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Модульный разъем для электрических соединений, снабженный средствами идентификации цепей и проводников и содержащий:
внутренний металлический проводящий элемент, который образован по меньшей мере одной металлической проводящей частью (1) в форме прямоугольного параллелепипеда и две противоположные грани которого открыты, а на верхней грани имеется сквозное резьбовое отверстие (11), в которое вставлен зажимной винт (2) для закрепления кабелей, размещенных во внутреннем отверстии (12) металлической части (1),
охватывающий каркас (4), изготовленный из термопластичного изоляционного материала, окружающий металлическую проводящую часть, за исключением передней и задней поверхностей сквозных соединителей, через которые вставлены кабели, и верхней приподнятой поверхности, через которую вставлен зажимной винт (2), и имеющий отверстия (41), число которых равно числу металлических частей и которые обеспечивают возможность введения инструмента для манипулирования указанным зажимным винтом (2),
внешнюю переднюю охватывающую часть (5) металлической части (1), которая изготовлена из термопластичного изоляционного материала, выполняется в случае наличия только одной передней поверхности для установки кабеля и вставляется вместе с содержащейся в ней указанной металлической частью (1) в охватывающий каркас (4) для изоляции активных элементов, и
верхнюю термопластичную крышку (6), встроенную с возможностью удаления в поверхность охватывающего каркаса (4) и имеющую отверстие для манипуляции зажимным винтом (2),
отличающийся тем, что охватывающий каркас (4) содержит выполненные по бокам охватываемые соединительные звенья (42) и охватывающие соединительные звенья (43), а в случае наличия только одной передней поверхности для установки кабеля также содержит расположенные на задней поверхности указанного каркаса (4) заднее охватываемое соединительное звено (45) и задние охватывающие соединительные звенья (46), причем указанные соединительные звенья обеспечивают возможность объединения нескольких разъемов в боковом и поперечном направлениях, и оба вида объединения могут быть выполнены стыковым способом.

2. Модульный разъем по п.1, отличающийся тем, что охватываемые и охватывающие соединительные звенья (42, 43) имеют отверстия (44), которые обеспечивают возможность объединения нескольких разъемов путем их установки друг на друга.

3. Модульный разъем по п.1, отличающийся тем, что верхняя термопластичная крышка (6), встроенная с возможностью удаления в поверхность охватывающего каркаса (4), предоставляет информацию для обеспечения идентификации электрической цепи, к которой относится проводник.

4. Модульный разъем по п.2, отличающийся тем, что верхняя изолирующая крышка (6), которая является термопластичной и может предоставлять информацию, встроена с возможностью удаления в верхнюю охватывающую часть (4) с помощью двух мембран (62).

5. Модульный разъем по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что охватывающий каркас (4) из изоляционного термопластичного материала окрашен или промаркирован для обеспечения идентификации любого из следующих проводников: фазного провода, нулевого провода или провода защитного заземления, соединенного с модульным разъемом, к которому он относится.

6. Модульный разъем по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что металлическая проводящая часть (1) выполнена из плоской полосы (3) с отверстиями на концах путем прессования или штампования этой полосы до получения прямоугольного элемента (1) с совмещенными отверстиями (11), обеспечивающими наличие двух поверхностей для введения соответствующего зажимного винта (2) соответствующего проводника.

7. Модульный разъем по п.1, отличающийся тем, что внутренний металлический проводящий элемент образован металлической проводящей частью (7) в форме сдвоенной буквы «U», изготовленной из проводящего материала, причем в стенках каждой из букв «U» выполнена резьба (71) с обеспечением вхождения между ними зажимных винтов (8).

8. Модульный разъем по п.7, отличающийся тем, что охватывающий каркас содержит две части (4а-4b), которые имеют форму сдвоенной буквы «U», также изготовлены из термопластичного изоляционного материала и встроены одна в другую, и одна из которых имеет боковые соединительные звенья (42, 43) для объединения двух модульных разъемов в боковом направлении и отверстия (44), обеспечивающие возможность крепления с помощью них в различных основаниях.