СИСТЕМНЫЙ ШТЕПСЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ С ПЕРЕХОДНЫМ МОДУЛЕМ Российский патент 2012 года по МПК H01R13/518 

ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к системному штепсельному соединителю, состоящему из первой и соответствующей второй половин корпуса, при этом обе половины корпуса посредством фиксирующего приспособления соединены между собой с возможностью фиксации и блокировки, и при этом в каждой половине корпуса размещен по меньшей мере один контактный модуль, содержащий гнездовые и/или штыревые электрические контактные элементы.

Штепсельные соединители требуются для того, чтобы соединять друг с другом или разделять провода. Провода могут быть предназначены для передачи электрического тока или иных сред (например, оптического излучения в качестве световодов). Модульные штепсельные соединители используются, как правило, в машиностроении и производстве комплектного промышленного оборудования, для того чтобы формировать, обрабатывать и ретранслировать управляющие сигналы непосредственно на включаемом блоке внутри штепсельного соединителя. Для обработки управляющих сигналов системные штепсельные соединители могут быть оснащены дополнительными конструктивными элементами, такими, например, как коммутационные реле или переключательные схемы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системные штепсельные соединители, известные специалисту, например, из DE 20205787 U1 или EP 0860906 B1, изготовляют, как правило, из двух половин корпуса. При этом одна половина корпуса имеет кабельный отвод, а соответствующая вторая половина корпуса образует зону подключения системного штепсельного соединителя. Отдельные половины корпуса могут быть оснащены так называемыми контактными модулями и таким образом могут быть настроены индивидуально на соответствующую область применения. Одна половина корпуса по EP 0860906 B1 имеет для приема отдельных контактных модулей углубления, в которые могут входить фиксирующие защелки контактных модулей для их фиксации в половинах корпуса. Из соображений безопасности направление тока внутри системного штепсельного соединителя проходит, как правило, от гнезда к контактному штырьку. Соответственно токопроводящая сторона образована со стороны гнезда. Поэтому сборка (гнезда или штырьки в штепсельной зоне) системного штепсельного соединителя зависит от прохождения тока в рабочей зоне. Отдельные контактные модули системного штепсельного соединителя выполнены таким образом, что они имеют сторону с гнездовыми контактами и противоположную ей сторону с штыревыми контактами. Если в штепсельной зоне одной половины корпуса имеются гнезда, то в штепсельной зоне другой (соответствующей) половины корпуса имеются контактные штырьки. В итоге обе половины корпуса системного штепсельного соединителя будут контактировать между собой так, что контактные модули, расположенные противоположно друг другу, входят друг в друга и таким образом создают между собой электрический контакт.

Однако на практике в связи с системными штепсельными соединителями, известными из уровня техники, оказалось, что предварительная сборка системных штепсельных соединителей влечет за собой определенные недостатки. Перед сборкой таких межсистемных штепсельных соединителей должны быть определены сторона с контактными штырьками и сторона с гнездами. Поэтому, например, при монтаже установки всегда должен иметься запас различным образом собранных штепсельных соединителей.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Поэтому в основе изобретения лежит задача создания системного штепсельного соединителя, который в зависимости от комплектации половин корпуса названными контактными модулями может использоваться разнообразным образом.

Данная задача решается благодаря тому, что на контактном модуле может быть установлен переходный модуль, имеющий первую штепсельную сторону и вторую штепсельную сторону, которые содержат расположенные в ряд цилиндрические переходные элементы, в которых размещены гнездовые контакты или штыревые контакты, что переходный модуль на своей первой штепсельной стороне может соединяться с по меньшей мере одним контактным модулем, размещенным внутри одной из половин корпуса, и что гнездовые контакты или штыревые контакты переходного элемента второй штепсельной стороны приспособлены для электрического контактирования с контактным модулем соответствующей половины корпуса.

Системный штепсельный соединитель согласно изобретению содержит две половины корпуса, каждая из которых оснащена контактным модулем. Контактные модули одной из обеих половин корпуса снабжены переходными модулями, благодаря чему противолежащие контактные модули другой половины корпуса могут находиться в электрическом контакте.

Переходные модули выполнены таким образом, что контактные модули могут с обеих сторон иметь контактные гнезда. Преимущество таких системных штепсельных соединителей заключается в том, что направление прохождения тока в рабочей зоне уже не имеет значения.

В особо предпочтительном варианте осуществления изобретения переходный модуль содержит фиксирующие крючки с приформованными фиксирующими защелками, которые с целью фиксации входят в предусмотренные для этого прорези контактного модуля. Благодаря этому переходные модули неподвижно соединены с контактными модулями и при соединении обеих половин корпуса системного штепсельного соединителя не отходят от контактного модуля.

Отдельные переходные модули имеют цилиндрические переходные элементы. Внутри цилиндрических переходных элементов содержатся штыревые контакты, если контактные элементы контактных модулей обеих половин корпуса выполнены в виде гнезд.

В свою очередь, внутри цилиндрических переходных элементов содержатся гнездовые контакты, если контактные элементы сформированы в виде штырьков. В соответствии с этим предпочтительно всегда оформлять переходные элементы противоположно контактным элементам - гнездо и штырек или штырек и гнездо.

Таким образом, совершенно не имеет значения, имеют ли контактные модули

- контактную часть с гнездами и противоположную ей контактную часть со штырьками

- контактную часть с гнездами с обеих сторон

- или контактную часть со штырьками с обеих сторон. Для каждого варианта имеется подходящий переходный элемент.

Предпочтительный усовершенствованный вариант изобретения содержит переходный модуль, снабженный шунтирующим элементом для электрического шунтирования, по меньшей мере, двух расположенных рядом гнездовых или штыревых элементов внутри контактного модуля. Это означает, что, по меньшей мере, два расположенных в ряд контакта модуля электрически соединены друг с другом. В некоторых случаях применения необходимо так называемое перемыкание отдельных контактных элементов. Оно может быть реализовано особо простым образом посредством предложенного согласно изобретению шунтирующего элемента для электрического шунтирования.

Для того чтобы визуализировать для пользователя такую перемычку, переходный модуль предпочтительно содержит индикатор, предназначенный для визуализации, по меньшей мере, двух взаимно шунтированных гнездовых или штыревых элементов.

Переходный модуль предпочтительно содержит плоскостной элемент, охватывающий контактный модуль в направлении подключения штекера переходного модуля и расположенный между двумя фиксирующими крючками, фиксирующие защелки которых установлены в том же направлении. Кроме того, плоскостной элемент имеет продолжение в виде перегородки. Благодаря этому продолжению в виде перегородки видно шунтирование контактных элементов также сбоку на отдельных контактных модулях.

Для визуализации перемычки в зоне подключения системного штепсельного соединителя перегородка на ее торцовой стороне, перпендикулярной плоскостному элементу, покрыта краской.

Благодаря цветовой маркировке перемычки пользователь может видеть шунтированные гнездовые или штыревые элементы в зоне подключения и после того как системный штепсельный соединитель уже полностью собран.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в п.п.2-9 формулы изобретения.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Пример осуществления изобретения представлен на чертежах и подробно пояснен ниже. Изображают:

Фиг.1 - перспективное изображение первой половины корпуса системного штепсельного соединителя.

Фиг.2 - вид сверху на первую половину корпуса системного штепсельного соединителя.

Фиг.3 - перспективное изображение второй половины корпуса системного штепсельного соединителя.

Фиг.4 - перспективный вид контактного модуля для половин корпуса системного штепсельного соединителя.

Фиг.5 - вид сбоку переходного модуля без шунтирующих элементов.

Фиг.6 - перспективный вид переходного модуля без шунтирующих элементов.

Фиг.7 - перспективное изображение переходного модуля с встроенными шунтирующими элементами.

Фиг.8 - изображение в разрезе переходного модуля из Фиг.7.

Фиг.9 - перспективный вид зафиксированного на контактном модуле переходного модуля с встроенным шунтирующим элементом, и

Фиг.10 - перспективный вид системного штепсельного соединителя.

На Фиг.1 и 2 показана первая половина 2 корпуса системного штепсельного соединителя 1. Первая половина 2 корпуса имеет примерно прямоугольное основание, в котором выполнена также прямоугольная выемка 6. В эту выемку 6 могут вставляться отдельные контактные модули 3, образующие штепсельную зону 4 первой половины 2 корпуса. В представленном здесь варианте осуществления контактные модули 3 вставляются в выемку 6 половины 2 корпуса на одной из боковых сторон и вдвигаются сбоку вдоль непоказанной шины по направляющей 31 (Фиг.4) до тех пор, пока половина корпуса не будет заполнена контактными модулями 3. Для вертикального ввода на контактном модуле 3 предусмотрена направляющая 32, укладываемая на соответствующую (непоказанную) шину выемки 6. Аналогичным образом вторая половина 10 корпуса может быть оснащена контактными модулями 11.

Первая половина 2 корпуса имеет выступающий вверх бортик 7, в котором прорезан паз. В этот паз вставлено уплотнение 5, которое изолирует собранный готовый корпус 1 от воздействий окружающей среды, таких как пыль и влажность.

На Фиг.3 показана вторая половина 10 корпуса межсистемного штепсельного соединителя 1. Как уже говорилось выше, во вторую половину 10 корпуса также вставляются контактные модули 11. Вторая половина корпуса снабжена купольным корпусом 16, содержащим кабельный отвод 12.

На Фиг.4 показаны контактные модули 3, 11, вставленные в обе половины корпуса. Контактные модули 3, 11 имеют почти прямоугольную форму. В контактных модулях 3, 11 размещены отдельные гнездовые контактные элементы 3а, 11а, приспособленные для установления электрического контакта с электрическим проводом. Для этого в кабельный отвод 12 второй половины 10 корпуса введен, например, не показанный здесь многожильный кабель и отдельные электрические провода - в зоне подключения второй половины корпуса - соединены с контактными элементами 11а контактного модуля 11. Для фиксации кабеля он может быть с помощью соответствующего резьбового соединения привинчен к кабельному отводу 12.

В представленном здесь варианте осуществления системного штепсельного соединителя 1 контактные модули 3, 11 половин 2, 10 корпуса в своих штепсельных зонах 4, 4' выполнены одинаковыми, то есть в виде гнезд.

Для создания электрического контакта между расположенными противоположно друг другу контактными модулями 3, 11 соответственно переходный модуль 20 насаживается на контактный модуль (например, на контактный модуль 11 второй половины 10 корпуса). Затем половины 2, 10 корпуса могут быть зафиксированы друг с другом.

Как уже было описано выше, предусмотрен переходный модуль 20 для создания электрического контакта между двумя равнонаправленными контактными модулями 3 и 11 половин 2, 10 корпуса. Как следует из Фиг.5 и 6, переходный модуль 20 имеет первую штепсельную сторону 20а и противоположную ей вторую штепсельную сторону 20b. На переходном модуле 20 размещено несколько расположенных в ряд цилиндрических переходных элементов 21, в которые вставлены гнездовые или штыревые контакты 26, которые, в свою очередь, входят в контактные элементы 3а и 11а контактных модулей 3, 11 и таким образом создают электрический контакт между обоими модулями 3, 11. Отдельные гнездовые или штыревые контакты 26 изготавливаются по гибкой технологии и штамповки, при этом гнездовые контакты имеют контактные лепестки с прорезями в направлении подключения штекера. На наружном своем конце контактные язычки изогнуты радиально вовнутрь.

Для соединения переходных модулей 20 с контактными модулями 3, 11 на переходном модуле 20 расположены фиксирующие крючки 14 с фиксирующими защелками 14а. Контактные модули 3, 11 имеют на штепсельной стороне (в направлении подключения штекера) прорези 13, в которые при соединении входят фиксирующие защелки 14а переходных модулей.

На Фиг.7 и 8 показан усовершенствованный вариант переходного модуля 20. В переходном модуле 29 между фиксирующими крючками 14 и в направлении подключения штекера к контактным модулям 3, 11 имеется плоскостной элемент 28, который после фиксации переходного модуля 29 с контактным модулем 3, 11 опирается сбоку на контактный модуль 3, 11 (Фиг.9). В виде удлиненной части плоскостной элемент 28 имеет перегородки 23, значение которых будет пояснено ниже.

Контактные модули 3, 11 снабжены также направляющими 43. По направляющей переходной модуль 20, 29 может насаживаться на контактный модуль 3, 11. Направляющие 43 имеются лишь на одной стороне, так что переходные модули 29 также могут быть вставлены лишь с одной стороны. Благодаря этому достигается поляризация переходного модуля 29.

В некоторых случаях технического применения может оказаться целесообразным отдельные контактные элементы 3а, 11а контактного модуля 3, 11 внутри корпуса штепсельного соединителя соединить между собой электрическим мостом. В этом случае в зоне переходных элементов 21 выполнена выемка 27, в которую введены электропроводящие шунтирующие элементы 22 (Фиг.8). Шунтирующие элементы представляют собой металлические листы со штыревыми контактами, электропроводящим образом соединенными между собой. Внутри выемки 27 имеются приформованные элементы 33, которые с зацеплением входят в пазы 30 шунтирующего элемента 22. Весь узел (металлический лист и штыревые контакты) как одно целое вставлен в соответствующую выемку 27. Так как выемки располагаются на шунтирующем элементе только с одной стороны, то и сам шунтирующий элемент может вводиться в выемку 27 только с одной стороны. Таким образом достигается поляризация шунтирующего элемента 22. При зацеплении переходных элементов 21 переходного модуля 29 с контактными элементами 3а, 11а они тогда также шунтируются друг с другом.

Для того чтобы сделать наглядными шунтированные контактные элементы 3а, 11а модулей 3, 11, к плоскостному элементу 28 переходного модуля 29 приформованы перегородки 23, вдвигаемые в предусмотренные для этого направляющие 24 контактных модулей 3, 11. При перспективном боковом изображении контактного модуля 29 (Фиг.9) перегородка 23 указывает место шунтирования. Количество перегородок 23 следует приравнивать к количеству шунтирующих элементов 22. На Фиг.9 шунтированы между собой контактные элементы 3а, 11а контактного модуля 3, 11, находящиеся слева и справа от перегородки 23. При переходном модуле 29 на Фиг.7 - при насаживании на контактный модуль 3, 11 - шунтируются сразу четыре соседних контактных элемента 3а, 11а.

На Фиг.7 показан вид в перспективе переходного модуля 29. Перегородки 23 на своих торцах 25 (обращенных к наблюдателю) помечены краской, так что при виде сверху на зону подключения 8 межсистемного штепсельного соединителя 1 видно шунтирование отдельных контактных элементов 3а. В предпочтительном варианте осуществления переходного модуля 29 в краску добавлены флуоресцирующие или фосфоресцирующие компоненты. Они позволяют наблюдателю даже при плохих условиях освещенности увидеть шунтированные между собой контактные элементы 3а.

На Фиг.10 показан межсистемный штепсельный соединитель 1 в сборе. Штепсельный соединитель 1 содержит фиксирующий механизм (Фиг.1, 2 и 3). При соединении половин корпуса пружина 40 входит с зацеплением в фиксирующий крючок 41. Благодаря этому половины 2, 10 корпуса фиксируются между собой. В результате срабатывания нажимных кнопок 42 фиксирующая пружина 40 выводится из зоны воздействия фиксирующих крючков 41 и верхняя часть 10 корпуса может быть удалена с нижней части 2 корпуса.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Системный штепсельный соединитель

2 Первая половина корпуса

3 Контактные модули

3а Контактные элементы

4 Вид на штепсельную зону первой половины корпуса,

4' Вид на штепсельную зону второй половины корпуса

5 Уплотнение

6 Прямоугольная выемка

7 Бортик

8 Зона подключения

10 Вторая половина корпуса

11 Контактные модули,

11а Контактные элементы

12 Кабельный отвод

13 Прорези

14 Фиксирующие крючки

14а Фиксирующие защелки

16 Купольный корпус

20 Переходный модуль

20а Первая сторона

20b Вторая сторона

21 Переходные элементы

22 Шунтирующие элементы

23 Перегородки

24 Направляющая

25 Торец перегородки (окрашен)

26 Гнездовые или штыревые контакты

27 Выемка

28 Плоскостной элемент

29 Усовершенствованный вариант переходного модуля 20 - переходный модуль с шунтирующим элементом

30 Пазы

31 Направляющая

32 Направляющая

33 Приформованный элемент

40 Пружина

41 Фиксирующие крючки

42 Кнопка срабатывания нажимной кнопки.

Системный штепсельный соединитель (1) состоит из первой (2) и соответствующей второй (10) половин корпуса. Обе половины (2, 10) корпуса посредством фиксирующего приспособления (40, 41, 42) соединены между собой с возможностью фиксации в заданном положении и блокировки. В каждой половине (2, 10) корпуса размещен, по меньшей мере, один контактный модуль (3, 11), содержащий гнездовые и/или штыревые электрические контактные элементы (3а, 11а). На контактном модуле (3, 11) возможно установить переходный модуль (20), имеющий первую штепсельную сторону (20а) и вторую штепсельную сторону (20b), содержащие расположенные в ряд цилиндрические переходные элементы (21), в которых размещены гнездовые контакты или штыревые контакты. Переходный модуль (20) на своей первой штепсельной стороне (20а) выполняется с возможностью соединения с, по меньшей мере, одним контактным модулем (3, 11), размещенным внутри одной из половин (2, 10) корпуса. Гнездовые контакты или штыревые контакты переходного элемента (20) второй штепсельной стороны (20b) приспособлены для электрического контактирования с контактным модулем соответствующей половины (2, 10) корпуса. Технический результат - возможность использования системного соединителя разнообразным образом после комплектации половин корпуса контактными модулями. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Системный штепсельный соединитель (1), состоящий из первой (2) и подогнанной под нее второй (10) половин корпуса, при этом обе половины (2, 10) корпуса посредством фиксирующего приспособления (40, 41, 42) соединены между собой с возможностью фиксации в заданном положении и блокировки и при этом в каждой половине (2, 10) корпуса размещен, по меньшей мере, один контактный модуль (3, 11), содержащий гнездовые и/или штыревые электрические контактные элементы (3а, 11a),
отличающийся тем, что
на контактном модуле (3, 11) возможно установить переходный модуль (20), имеющий первую штепсельную сторону (20а) и вторую штепсельную сторону (20b), содержащие соответственно расположенные в ряд цилиндрические переходные элементы (21), в которых размещены гнездовые контакты или штыревые контакты,
при этом переходный модуль (20) на своей первой штепсельной стороне (20а) способен соединяться с по меньшей мере одним контактным модулем (3, 11), размещенным внутри одной из половин (2, 10) корпуса, и причем гнездовые контакты или штыревые контакты переходного элемента (20) второй штепсельной стороны (20b) приспособлены для электрического контактирования с контактным модулем соответствующей половины (2, 10) корпуса.

2. Системный штепсельный соединитель по п.1, отличающийся тем, что переходный модуль (20) содержит фиксирующие крючки (14) с фиксирующими защелками (14а), которые для фиксирования входят в зацепление в предусмотренные для этого прорези (13) контактного модуля (3, 11).

3. Системный штепсельный соединитель по п.1, отличающийся тем, что
контакты в переходных элементах (21) выполнены в виде штырьков, если контактные элементы (3а, 11а) контактных модулей (3, 11) обеих половин (2, 10) корпуса выполнены в виде гнезд.

4. Системный штепсельный соединитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что
контакты в переходных элементах (21) выполнены в виде гнезд, если контактные элементы (3а, 11а) контактных модулей (3, 11) обеих половин (2, 10) корпуса выполнены в виде штырьков.

5. Системный штепсельный соединитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что
переходный модуль (29) снабжен шунтирующим элементом (22) для электрического шунтирования по меньшей мере двух расположенных рядом гнездовых или штыревых элементов (3а, 11а) внутри контактного модуля (3, 11).

6. Системный штепсельный соединитель по п.5, отличающийся тем, что
переходный модуль (29) содержит индикатор для визуализации (23, 25), по меньшей мере, двух взаимно шунтированных гнездовых или штыревых элементов (3а, 11a).

7. Системный штепсельный соединитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что
переходный модуль (29) содержит плоскостной элемент (28), проходящий в направлении подключения штекера переходного модуля (20) к контактному модулю (3, 11) и расположенный между двумя фиксирующими крючками (14), фиксирующие защелки (14а) которых установлены в том же направлении.

8. Системный штепсельный соединитель по п.7, отличающийся тем, что
для визуализации шунтированных гнездовых или штыревых элементов (3а, 11а) предусмотрена, по меньшей мере, одна перегородка (23), представляющая собой удлинение плоскостного элемента (28), при этом перегородка (23) на своем торце (25), перпендикулярном плоскостному элементу (28), снабжена цветовой маркировкой.

9. Системный штепсельный соединитель по п.8, отличающийся тем, что цветовая маркировка содержит флуоресцирующие или фосфоресцирующие компоненты.