НАКОНЕЧНИК ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК H01R4/20 H01R13/52 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области электрических соединений.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к наконечнику провода, предназначенному для электрического соединения.

Предшествующий уровень техники

Известно, что существуют наконечники, содержащие муфту, снабженную участком обжатия, связанным с участком соединения клеммы, для возможности взаимодействия с которой предназначен предлагаемый наконечник.

В частности, из патентного документа FR 2620579 известен наконечник, в муфту которого, содержащую полость, помещается конец электрического кабеля, причем полость частично заполняется контактной смазкой, предназначенной для улучшения электрической связи наконечника с электрическим кабелем. Этот наконечник дополнительно содержит кольцевую уплотнительную прокладку герметизации, чтобы обеспечить герметичность соединения наконечника с кабелем.

В процессе вставки кабеля в полость кабель погружается в контактную смазку, после чего оператор осуществляет обжатие наконечника.

Краткое изложение существа изобретения

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать наконечник подобного типа как с точки зрения способа его изготовления, так и с точки зрения его использования.

Для решения этой технической задачи в данном изобретении предлагается наконечник для электрического соединения, содержащий муфту, имеющую полость, частично заполненную контактной смазкой, предназначенную для помещения в нее конца электрического кабеля и содержащую участок обжатия, выполненный с возможностью его радиального деформирования, характеризующийся тем, что наконечник дополнительно содержит пробку для удержания контактной смазки в полости, причем эта пробка имеет поперечную мембрану, выполненную с возможностью ее разрушения концом электрического кабеля в процессе его вставления в эту полость, и эта пробка имеет, по меньшей мере, один участок, располагающийся внутри участка обжатия, причем контактная смазка располагается между донной частью полости и мембраной.

Таким образом, пробка, обеспечивая удержание контактной смазки в полости перед присоединением кабеля, остается на месте при вставке кабеля, причем мембрана просто разрывается концом кабеля таким образом, чтобы отсутствовала необходимость в удалении этой пробки, что обеспечивает оператору выигрыш во времени. И эта пробка располагается в той зоне муфты, которая подвергается обжатию, таким образом, чтобы, будучи зажатой между кабелем и стенками обжатой муфты, эта пробка могла способствовать герметизации соединения (то есть соединения между наконечником и кабелем).

В соответствии с характеристиками особенно простого и удобного осуществления как процесса изготовления, так и процесса использования:

- полость имеет трубчатую форму; и/или

- пробка имеет трубчатый участок, причем толщина мембраны меньше, чем толщина трубчатого участка; и/или

- пробка имеет первый конец, располагающийся напротив донной части, и второй конец, располагающийся на уровне отверстия, которое выполнено в полости противоположно по отношению к донной части; и/или

- мембрана располагается со стороны первого конца; или

- мембрана располагается со стороны второго конца; или

- мембрана располагается в промежуточном положении между первым концом и вторым концом; и/или

- пробка содержит кольцевой выступ, располагающийся снаружи от полости и напротив свободного конца муфты; и/или

- пробка выполнена из силикона; и/или

- наконечник выполнен из алюминия; и/или

- контактная смазка содержит масло и цинковые шарики; и/или

- наконечник дополнительно содержит плоский участок, связанный с муфтой, причем плоский участок содержит сквозное отверстие для размещения в нем стержня клеммы, для возможности взаимодействия с которой выполнен этот наконечник; и/или

- муфта содержит, между своей донной частью и участком обжатия, второй участок обжатия, выполненный с возможностью его радиального деформирования и для размещения в нем конца электрического кабеля.

Согласно изобретению также предложен способ присоединения наконечника для электрического соединения с электрическим кабелем, характеризующийся тем, что этот способ включает в себя этап, на котором подготавливают наконечник описанного выше типа, этап, на котором подготавливают электрический кабель, конец которого выполнен с возможностью вставления в полость, и этап, на котором разрушают поперечную мембрану, которую содержит пробка, посредством конца электрического кабеля в процессе его вставления в полость.

В соответствии с характеристиками особенно простого и удобного осуществления как процесса изготовления, так и процесса использования:

- способ дополнительно включает этап, на котором обжимают участок обжатия, по меньшей мере, на уровне участка пробки, который располагается на участке обжатия;

- в процессе этапа обжатия обжимают участок обжатия на уровне пробки; и/или

- поскольку муфта содержит, между ее донной частью и участком обжатия второй участок обжатия, этот способ дополнительно включает этап, на котором обжимают второй участок обжатия, причем этот этап имеет место перед выполнением этапа обжатия участка обжатия.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает вид в разрезе наконечника в соответствии с предлагаемым изобретением и кабеля, подготовленного для того, чтобы быть вставленным в этот наконечник;

Фиг.2 - вид в разрезе пробки, проиллюстрированной на фиг.1;

Фиг.3 - вид в разрезе, где кабель частично вставлен в пробку вплоть до ее мембраны, подлежащей разрушению;

Фиг.4 - вид, в разрезе, где кабель полностью вставлен в полость наконечника;

Фиг.5 - вид, в разрезе, где наконечник обжат на уровне конца кабеля;

Фиг.6 - вид, в разрезе, где наконечник обжат также и на уровне пробки;

Фиг.7 - общий вид наконечника и кабеля, показанных на фиг.6, с частичным вырывом наконечника;

Фиг.8 - общий вид, наконечника кабеля;

Фигуры 9 и 10 - виды в разрезе двух вариантов реализации пробки, показанной на фиг.2, соответственно с мембраной, располагающейся в некотором промежуточном положении, и с мембраной, располагающейся со стороны второго конца пробки;

Фиг.11 - вид в разрезе другого варианта реализации пробки для наконечника в соответствии с предлагаемым изобретением, но без кругового выступа на его свободном конце и с мембраной, расположенной в некотором промежуточном положении.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Наконечник 1, представленный на приведенных в приложении чертежах, содержит муфту 2, связанную при помощи переходного участка 3 с плоским участком 4 соединения.

Наконечник 1 изготавливается из алюминия.

Муфта 2 обычно имеет трубчатую форму и содержит первый цилиндрический отрезок 5 герметизации, который формирует первый участок обжатия, а также цилиндрический отрезок 6 присоединения, который формирует второй участок обжатия.

Плоский участок 4 имеет область поверхности контакта и имеет, в целом, форму параллелепипеда со свободным концом в виде уплощенной дуги окружности. Этот плоский участок имеет вблизи свободного конца отверстие 7, выполненное с возможностью вставления в него резьбового стержня (не показан), принадлежащего соединительной клемме, снабженной, например, опорным фланцем. Опорный фланец выполнен с возможностью размещения на нем нижней поверхности плоского участка 4. Для того чтобы обеспечить электрический контакт между клеммой и наконечником 1, этот плоский участок 4 зажимается между опорным фланцем и гайкой, навинчиваемой на резьбовой стержень.

Теперь более подробно будет описан наконечник 1 в его положении перед обжатием.

Муфта 2 имеет неизменный наружный диаметр по всей своей длине, тогда как переходный участок 3 имеет характерную специфическую форму, которая позволяет соединить между собой плоскую форму участка 4 с цилиндрической формой отрезка 6 присоединения муфты 2.

Отрезок 5 герметизации имеет трубчатую стенку, внутренний диаметр которой является неизменным на всей его длине, тогда как отрезок 6 присоединения является трубчатым в продолжении отрезка 5 герметизации только на части его длины. Остальная часть отрезка 6 (располагающаяся со стороны плоского участка 4) является цельной. В той зоне, где отрезок 6 является трубчатым, его внутренний диаметр меньше, чем внутренний диаметр отрезка 5, таким образом, чтобы стенка отрезка 6 была более толстой, чем стенка отрезка 5 герметизации. Скошенная кромка 8, образующая кольцевую наклонную поверхность в направлении отрезка 6, проходит между отрезками 5 и 6 для того, чтобы соединить два этих участка с различными внутренними диаметрами.

Таким образом, муфта 2 имеет цилиндрическую полость 9, первый участок 10 которой проходит на уровне отрезка 5 герметизации, а второй ее участок 11 проходит на уровне отрезка 6 присоединения. Полость 9 имеет донную часть 12 и отверстие 13, противоположное этой донной части 12.

Второй участок 11 частично заполнен контактной смазкой 14, содержащей масло и цинковые шарики. Контактная смазка 14 позволяет раздробить пленку окиси алюминия, которая образуется на поверхности стенки полости 9, находящейся в контакте с воздухом.

Полость 9 и, говоря более конкретно, ее отверстие 13, перекрыты выполненной из силикона пробкой 15 (фиг.2). В соответствии с другим способом реализации эта пробка выполняется из материала, отличного от силикона, представляя при этом свойства, необходимые с точки зрения обеспечения герметизации. Пробка 15 выполняется трубчатой и имеет наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру отрезка 5. Пробка имеет на одном из своих концов 17 поддающуюся разрушению мембрану 16, которая закрывает на этом конце 17 пробку 15. На другом конце 18, противоположном концу 17, пробка 15 имеет кольцевой выступ 20, проходящий в плоскости, параллельной плоскости, в которой проходит мембрана 16.

Пробка 15 размещается в наконечнике 1 через отверстие 13 таким образом, чтобы кольцевой выступ 20 располагался напротив свободного конца трубчатой стенки отрезка 5. Мембрана 16 оказывается при этом погруженной внутрь первого участка 10, причем боковая поверхность пробки 15 находится в контакте с боковой поверхностью части контура первого участка 10.

Контактная смазка 14, размещенная внутри второго участка 11 полости, располагается между донной частью 12 и мембраной 16. В этом положении смазка 14 не имеет возможности вытекать из полости 9. При этом никакое постороннее тело не может попасть в полость 9 и, в частности, в ее второй участок 11.

Пробка 15 выполняет двойную функцию: с одной стороны, это удержание контактной смазки и воспрепятствование проникновению посторонних тел, а с другой стороны, - это обеспечение герметизации. Действительно, средства герметизации могут оказаться необходимыми при использовании таких наконечников для того, чтобы исключить попадание воды в отрезок присоединения, что может привести к нежелательному влиянию на качество соединения, поскольку в случае высокой влажности или наличия воды на кабеле эта вода может продвигаться вдоль кабеля в результате капиллярного эффекта.

Что касается герметизации, само наличие пробки (располагающейся между муфтой и кабелем и между контактной смазкой и внешней средой) представляет собой первый фактор, который способствует герметизации. Другим фактором является материал, из которого изготавливается пробка, и силикон особенно эффективно содействует обеспечению функции герметизации. Однако для изготовления пробки может быть выбран и другой материал.

Теперь со ссылками на фиг.1 и фиг. с 3 по 6 будет описан процесс вставки кабеля в наконечник 1 и обжатие наконечника.

Наконечник 1 выполнен с возможностью взаимодействия с изготовленным из алюминия кабелем 22, содержащим на своей поверхности покрытие в виде изоляционного слоя 23. Конец кабеля 22 освобождается от покрывающего его изоляционного слоя, то есть не содержит изоляционного слоя 23 на уровне его конца. Кабель 22 выполнен из алюминия.

Сначала оголенный конец кабеля 22 вставляют в полость 9 через отверстие пробки вплоть до ее мембраны 16. Продолжая вставку, разрушают эту мембрану 16 под действием давления кабеля 22 (см. фиг.3). Затем выполняют дальнейшую вставку кабеля 22 вперед вплоть до того положения, когда этот кабель войдет в соприкосновение с контактной смазкой 14, а затем столкнется с донной частью 12 полости 9 (см. фиг.4). В этом положении взаимодействия наконечника 1 и кабеля 22 оголенная часть кабеля 22 выходит за пределы пробки 15. При этом пробка 15 оказывается расположенной только напротив изоляционного слоя 23 кабеля 22.

В контакте со смазкой 14 слой окиси алюминия (не показан), который формируется на поверхности оголенной части кабеля 22, вступает в химическую реакцию.

Как показано на фиг.5, отрезок присоединения обжимают известным способом. Трубчатая стенка участка отрезка 6, соответствующего участку 11 полости, входит при этом в контакт с оголенным концом кабеля 22. Контактная смазка 14 в преобладающей своей части выдавливается в направлении первого участка 10 полости, причем тонкий слой этой контактной смазки 14 может оставаться между поверхностью конца кабеля 22 и внутренней поверхностью упомянутого участка отрезка 6.

Затем обеспечивают обжатие отрезка 5 герметизации таким образом, чтобы боковая стенка пробки 15 оказалась зажатой между боковой стенкой отрезка 5 герметизации и кабелем 22 и, говоря более конкретно, чтобы она была прижата к изоляционному слою 23 этого кабеля таким образом, чтобы была обеспечена удовлетворительная степень герметизации. При этом контактная смазка 14 занимает остающееся свободным пространство между кабелем 22 или изоляционным слоем 23, пробкой 15, скошенной кромкой 8 и боковой поверхностью второго участка 11 полости. Объем контактной смазки, располагающейся в полости 9, выбирается таким образом, чтобы он соответствовал свободному объему полости 9 после вставки в нее кабеля 22 и осуществления обжатия.

В соответствии с возможными вариантами реализации пробки желательно, чтобы обрывки мембраны после ее разрушения оставались локализованными на уровне пробки таким образом, чтобы они располагались перед первым ее концом. Пробка 115, представленная на фиг.9, содержит мембрану 116, располагающуюся в некотором промежуточном положении примерно на половине расстояния между концами 117 и 118, тогда как мембрана 216 пробки 215 располагается на уровне второго конца 218.

В соответствии с вариантом реализации, представленным на фиг.11, пробка 315 не содержит кольцевого выступа.

В соответствии с вариантом этого способа реализации пробка выполняется более короткой, чем пробка, представленная на других чертежах.

В соответствии с вариантами способа реализации пробка выполнена из материала, отличного от силикона, и/или материал, из которого выполнен кабель и наконечник, представляет собой другой материал, подходящий для реализации соединения такого типа, и/или контактная смазка не содержит цинковых шариков.

В соответствии с еще одним вариантом реализации мембрана имеет форму, которая не является плоской, например, вогнутую в направлении введения кабеля в полость.

В соответствии с еще одним способом реализации, не представленным на приведенных в приложении фигурах, участок поверхности контакта имеет другую форму, например трубчатую форму.

Могут быть рассмотрены также и другие варианты реализации наконечника, не выходящие за рамки предлагаемого изобретения. В частности, участок соединения может быть приспособлен к используемой в данном случае клемме, или же наружная форма наконечника и, в частности, зоны его обжатия, могут представлять другой профиль.

Наконечник для электрического соединения содержит муфту (2) с полостью (9), частично заполненную контактной смазкой, предназначенную для введения в нее конца электрического кабеля (22) и содержащую участок (5) обжатия, выполненный с возможностью его радиального деформирования. Наконечник содержит также пробку (15), предназначенную для удержания контактной смазки (14) в полости (9). Пробка (15) имеет поперечную мембрану (16), выполненную с возможностью ее разрушения электрическим кабелем (22) в процессе его вставки в полость (9). Пробка (15) представляет собой, по меньшей мере, один участок, располагающийся внутри участка (5) обжатия. Контактная смазка (14) располагается между донной частью (12) полости (9) и мембраной (16). Способ присоединения включает в себя этап, на котором разрушают поперечную мембрану (16) посредством конца электрического кабеля (22) в процессе его вставки в полость (9). Технический результат - повышение герметичности электрического соединения после обжатия. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Наконечник для электрического соединения, содержащий муфту, имеющую полость (9), частично заполненную контактной смазкой, предназначенную для размещения конца электрического кабеля (22) и содержащую участок (5) обжатия, выполненный с возможностью его радиального деформирования, отличающийся тем, что наконечник дополнительно содержит пробку (15, 115, 215, 315) для удержания контактной смазки (14) внутри полости (9), которая имеет поперечную мембрану (16, 116, 216, 316), выполненную с возможностью ее разрушения электрическим кабелем (22) в процессе его вставления в эту полость (9), причем пробка представляет собой, по меньшей мере, один участок, располагающийся внутри участка (5) обжатия, при этом контактная смазка (14) располагается между донной частью (12) этой полости (9) и мембраной (16, 116, 216, 316).

2. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что полость (9) имеет трубчатую форму.

3. Наконечник по п.2, отличающийся тем, что пробка (15, 115, 215, 315) имеет трубчатый участок, причем толщина мембраны (16, 116, 216, 316) меньше, чем толщина трубчатого участка.

4. Наконечник по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что пробка (15, 115, 215, 315) имеет первый конец (17, 117, 217, 317), располагающийся напротив ее донной части (12), и второй конец (18, 118, 218, 318), располагающийся на уровне отверстия (13), выполненного в полости (9) напротив донной части (12).

5. Наконечник по п.4, отличающийся тем, что мембрана (16) располагается со стороны первого конца (17) пробки.

6. Наконечник по п.4, отличающийся тем, что мембрана (216) располагается со стороны второго конца (218) пробки.

7. Наконечник по п.4, отличающийся тем, что мембрана (116, 316) располагается в промежуточном положении между первым концом (117, 317) и вторым концом (118, 318).

8. Наконечник по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что пробка (15, 115, 215) содержит кольцевой выступ (20, 120, 220), располагающийся на конце полости (9) напротив свободного конца муфты (2).

9. Наконечник по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что пробка выполнена из силикона.

10. Наконечник по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что наконечник выполнен из алюминия.

11. Наконечник по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что контактная смазка (14) содержит масло и цинковые шарики.

12. Наконечник по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит плоский участок (4), связанный с муфтой (2), причем плоский участок (4) содержит проходное отверстие (7) для размещения в нем стержня контактной клеммы, для взаимодействия с которой предназначен наконечник.

13. Наконечник по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что муфта (2) содержит между донной частью (12) и участком (5) обжатия второй участок (6) обжатия, выполненный с возможностью его радиального деформирования и приема конца электрического кабеля (22).

14. Способ присоединения наконечника для электрического присоединения к электрическому кабелю, отличающийся тем, что этот способ включает этапы, на которых подготавливают наконечник по любому одному из пп.1-13, подготавливают электрический кабель (22), конец которого выполнен с возможностью вставления в полость (9), разрушают поперечную мембрану (16, 116, 216, 316), которую содержит пробка (15, 115, 215, 315), посредством конца электрического кабеля (22) в процессе его вставления в упомянутую полость (9).

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно обжимают участок (5) обжатия, по меньшей мере, на уровне участка пробки (15, 115, 215, 315), который располагается внутри участка (5) обжатия.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что муфта (2) содержит между донной частью (12) и участком (5) обжатия второй участок обжатия, при этом способ дополнительно включает этап, на котором обжимают второй участок (6) обжатия, причем этот этап осуществляют перед выполнением этапа обжатия участка (5) обжатия.