ХОМУТНЫЙ ЗАЖИМ Российский патент 2013 года по МПК H01R4/36 

Предлагаемое изобретение относится к области электрической техники соединений, конкретно относится к хомутному зажиму согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Соединительные зажимы для электрического оборудования известны из уровня техники в самых различных формах осуществления. Существенным отличительным критерием является способ фиксации кабеля или проводника в таких соединительных зажимах, в частности, посредством пружины или винта. В предлагаемом случае речь идет о соединительном зажиме, в котором взаимодействуют резьбовое соединение с зажимом в виде хомута.

Из патентной публикации DE 69302103 известен соединительный зажим, в котором выполненный из металлического проводникового материала замкнутый хомут имеет приблизительно четырехугольную раму с основанием, двумя боковыми сторонами и верхней стороной, при этом верхняя сторона выполнена в виде снабженной резьбовым отверстием крепежной гайки. Основание хомута служит первой зажимной поверхностью. Контактный бугель со второй зажимной поверхностью заведен в хомут таким образом, что между первой и второй зажимной поверхностью могут быть зажаты один или несколько электрических проводников.

Во французском патенте FR 2535534 также раскрыт соединительный зажим с замкнутым хомутом, состоящий из основания, двух боковых сторон и верхней стороны с резьбовым отверстием под винт. Этот соединительный зажим обеспечивает возможность зажать внутри хомута между двумя зажимными поверхностями кабель или подсоединить электрическую шину между винтом и расположенной с наружной стороны хомута третьей зажимной поверхностью.

В известном из европейского патента ЕР 336251 соединительном зажиме показана клеммная рама с наружной зажимной поверхностью и рама корпуса с внутренней зажимной поверхностью, между которыми может фиксироваться проводник. Клеммная рама и рама корпуса сочленены между собой таким образом, что при завинчивании проводника обе рамы также соединяются между собой. Рама корпуса по существу охвачена клеммной рамой и выполнена как замкнутый хомут с основанием, двумя боковыми сторонами и верхней стороной. Также здесь верхняя сторона имеет резьбовое отверстие для приема винта. Основание выполнено здесь дугообразным; его внутренняя сторона служит вышеназванной внутренней, зажимной поверхностью.

В европейской патентной публикации ЕР 59939 раскрыт хомутный зажим с профильным U-образным хомутом, который содержит первый и второй боковые участки и соединяющую с одной стороны эти оба боковых участка перемычку, причем эти боковые участки содержат соответственно совпадающие по центру друг с другом окна. Между боковыми участками помещена гайка, которая расположенными на ней выступами заведена в окна боковых участков. Винт, который вставляют в гайку, своей головкой упирается в нажимную пластину, которая накрывает оба боковых участка открытого хомута. Внутренняя сторона профильного U-образного хомута служит зажимной поверхностью для введенного проводника.

В US 3125398 раскрыт хомутный зажим с профильным, U-образным хомутом, который имеет первый и второй боковые участки и перемычку, соединяющую оба этих боковых участка с одной стороны, причем эти боковые участки содержат соответственно совпадающие друг с другом окна, а перемычка имеет резьбовое отверстие для приема винта, посредством которого обеспечивается надежное зажатие по меньшей мере одного проводника, пропущенного через оба окна боковых участков, причем по меньшей мере одно из окон по существу прямоугольную раму, причем первый короткий сегмент рамы расположена на обращенной к перемычке стороне, а второй короткий сегмент рамы расположен на обращенной к концу бокового участка, причем оба этих коротких сегмента рамы соединены двумя длинными сегментами рамы, и оба этих длинных сегмента рамы в направлении перемычки расположены по существу под прямым углом к первому короткому сегменту.

В FR 2457021 и DE 333710 описаны хомутные зажимы, имеющие сходную с раскрытой в US 3125398 структуру.

В DE 19716762 раскрыт хомутный зажим в виде присоединительного зажима с U-образными натяжными скобами, концы которых выполнены в виде расположенных противоположно друг другу пружинящих зажимных пластин.

Общим для всех представленных выше соединительных зажимов является то, что они содержат множество деталей и/или замкнутые хомуты, что делает соответственно затратным изготовление этих соединительных зажимов. Кроме того, фиксируемые таким образом кабели имеют сравнительно большую контактную поверхность относительно зажимной поверхности соединительного зажима к поперечному сечению проводника, так что при заданном крутящем моменте как момент затяжки винта создается соответствующее ему максимальное усилие прижима на зажимной поверхности соединительного зажима. Это усилие прижима на зажимной поверхности соединительных зажимов, с учетом особых, внешних воздействий как, например, вращение присоединенных проводников, может оказаться не совсем достаточным, чтобы воспрепятствовать ослабление таких соединений без отвинчивания. Предлагаемое изобретение помогает преодолеть эти недостатки.

Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы создать соединительный зажим в форме хомутного зажима, который устраняет недостатки известного соединительного зажима и отличается, в частности, упрощенной конструкцией, простым монтажом, ограниченным числом деталей и надежным соединением.

Поставленная задача в хомутном зажиме с профильным, U-образным хомутом, который имеет первый и второй боковые участки и перемычку, соединяющую оба этих боковых участка с одной стороны, причем эти боковые участки содержат соответственно совпадающие друг с другом окна, а перемычка имеет резьбовое отверстие для приема винта, посредством которого обеспечивается надежное зажатие по меньшей мере одного проводника, пропущенного через оба окна боковых участков, причем по меньшей мере одно из окон по существу прямоугольную раму, причем первый короткий сегмент рамы расположен на обращенной к перемычке стороне, а второй короткий сегмент рамы расположен на обращенной к концу бокового участка, причем оба этих коротких сегмента рамы соединены двумя длинными сегментами рамы, и оба этих длинных сегмента рамы в направлении перемычки расположены по существу под прямым углом к первому короткому сегменту, согласно изобретению решается тем, что оба длинных сегмента рамы внутри указанного окна в направлении второго короткого сегмента рамы имеют прямой скос, причем для использования воздействия кромок между прямыми скосами и привинчиваемым проводом материал профильного, U-образного хомута имеет толщину, которая меньше, чем расстояние между обоими боковыми участками.

По сравнению с указанным уровнем техники зажимная поверхность или зажимные поверхности между хомутным зажимом и одним или несколькими проводниками значительно меньше.

Предпочтительная форма осуществления хомутного зажима согласно изобретению отличается тем, что соединяющая оба боковых участка перемычка выполнена дугообразной. Эта дугообразная геометрия перемычки представляется особенно способной к сохранению формы, соответственно, жесткой на изгиб при завинчивании зажима.

Согласно предпочтительной форме осуществления изобретения длинные сегменты рамы в направлении второго короткого сегмента рамы скошены симметрично относительно оси винта.

Скос обоих длинных сегментов рамы в направлении второго короткого сегмента рамы может осуществляться, по меньшей мере, под углом 15° и максимально под углом 60°, а именно - от воображаемой линии в направлении соответствующего конца бокового участка, если смотреть в продолжение соответствующего длинного сегмента рамы; и особенно предпочтительно составляет угол 30°.

Прилегание проводника к зажимной поверхности или зажимным поверхностям хомута создается воздействием кромок боковых участков, в частности, на второй короткий сегмент рамы, что делает проводник особенно устойчивым против проворачивания в различных положениях относительно хомутного зажима в завинченном состоянии.

Хомутный зажим согласно изобретению отличается, прежде всего, тем, что при помощи него в форме стандартного зажима с заданным, постоянным стандартным размером могут быть надежно завинчены кабели с поперечным сечением от 2 до 50 мм², при этом не требуется подвергать геометрическим изменениям размеры зажима как такового.

Согласно другой форме осуществления изобретения заведенный в оба окна боковых участков проводник представляет собой кабель, и между этим кабелем и концом винта расположена электрическая шина, которая при завинченном хомутном зажиме образует с кабелем электрическое соединение.

Согласно следующей форме осуществления изобретения первый короткий сегмент рамы имеет первые выемки для улучшенного распределения усилия; при одинаковых условиях хомут может иметь сбоку на перемычке вторые выемки, и/или длинные сегменты рамы могут иметь третьи выемки, которые облегчают ввод проводника.

Ниже изобретение поясняется более детально на основе примеров осуществления во взаимосвязи с чертежом. При этом показаны:

Фиг.1 - изображение в перспективе заявленного хомутного зажима с винтом;

Фиг.2 - вид сбоку хомутного зажима с U-образным профилем;

Фиг.3 - изображение в перспективе хомутного зажима со вставленным кабелем (скрученными отдельными проводниками) и электрической шиной;

Фиг.4 - другой боковой вид хомутного зажима, с видом спереди окна бокового участка с привинченным кабелем и привинченной электрической шиной;

Фиг.5 - изображение в перспективе формы осуществления хомутного зажима согласно изобретению с выемками для улучшенного распределения усилия и с другими выемками для облегчения ввода кабелей с большими поперечными сечениями, и

Фиг.6 - вид сбоку хомутного зажима по фиг.5 с видом спереди окна бокового участка с привинченным кабелем и привинченной электрической шиной.

На фиг.1 показан в перспективе заявленный хомутный зажим 10 с винтом 27 и хомутом 23. Хомут 23 выполнен с U-образным профилем и имеет два боковых участка 11а, 11b, которые соединены с одной стороны перемычкой 12. Перемычка 12 содержит резьбовое отверстие 26 для винта 27 и выполнена дугообразной, что представляет для затяжки винта особенно способную к сохранению формы структуру.

Оба боковых участка 11а, 11b снабжены соответствующим окном 13а, 13b, которые совпадают по центру друг с другом. Эти окна 13а, 13b боковых участков ограничены по существу прямоугольной рамой 15, которая включает следующие сегменты: первый короткий сегмент 16 обращен к перемычке 12, напротив него - на соответствующем свободном конце 18 бокового участка - находится второй короткий сегмент 17; оба коротких сегмента 16, 17 рамы соединены между собой двумя длинными сегментами 19а, 19b. Эти длинные сегменты 19а, 19b имеют в направлении конца 18 бокового участка соответствующий скос 33.

Как можно констатировать в дальнейшем на основе других фигур чертежа, внутренние поверхности рам 15 окон боковых участков имеют зажимные поверхности 25 и кромки 28, которые обеспечивают по существу прочную фиксацию введенных в окна 13а, 13b боковых участков, но не показанных здесь электрических проводников.

На фиг.2 показан вид сбоку хомутного зажима 10, в котором наглядно представлен профильный, U-образный хомут 23 вместе со своей перемычкой 12 и боковыми участками 11а, 11b. На этой фигуре виден также конец 24 винта 27. Следует отметить, что толщина 21 материала хомута 23 меньше, чем расстояние между соседними боковыми участками 11а, 11b. Это соотношение размеров толщины 21 материала и расстояния между боковыми участками 11а, 11b имеет значение для надежной работы заявленного хомутного зажима 10.

В перспективном изображении на фиг.3 показаны продетые в окна 13а, 13b боковых участков два электрических проводника 14а, 14b, в частности кабель 14а и расположенная между этим кабелем 14а и не показанным здесь концом 24 винта (см. фиг.2) электрическая шина 14b. Также очевидно воздействие второго короткого сегмента 17 рамы в комбинации со скосами 33, кромка 28 которых в привинченном состоянии хомутного зажима обеспечивает существенно лучшее зажимное воздействие в сравнении с указанным уровнем техники.

Другой вид сбоку хомутного зажима на фиг.4 показывает проводники 14а, 14b, фиксируемые друг с другом концом 24 винта 21, при этом кабель 14а входит в ваннообразную структуру, образованную вторым коротким сегментом 17 рамы и прилежащими скосами 33 длинных сегментов 19а, b рамы. Скосы 33 образуют с линией 29 угол α, причем эта линия 29 представляет собой воображаемое продолжение длинных сегментов 19а, 19b в направлении соответственно свободных концов 18 боковых участков и, кроме того, скосы 33 расположены симметрично относительно оси симметрии 20 винта 27 на обоих длинных сегментах 19а, 19b. Этот угол α может составлять от 15° до 60°, особенно хорошие - читай, надежные - свойства винтового соединения достигаются с заявленным хомутным зажимом, если угол а составляет 30°.

На фиг.5 и 6 показаны варианты осуществления описанного выше в связи с фиг.1-4 хомутного зажима 10. При этом хомут 23 содержит функционально оптимизированные выемки 30, 31 и 32.

Выемки 30 и 31 расположены на перемычке 12 и обеспечивают не показанное здесь улучшенное распределение усилия внутри хомута 23, когда винт 27 затянут; конкретно для этого предусмотрены полукруглые выемки 30 на обоих углах между первым, коротким сегментом 16 рамы и прилежащими длинными сегментами 19а, 19b рамы. Для получения такого же эффекта предусмотрены две свободные кромки перемычки 12 с выемками 31.

Дополнительные выемки 32 предусмотрены на внутренних сторонах длинных сегментов 19а, 19b; они упрощают ввод кабелей 14а с большими поперечными сечениями в окна 13а, 13b, при этом они обеспечивают соответствующее геометрическое увеличение ширины оконных рам боковых участков.

В целом, изобретение позволяет создать конструктивно простой и легко монтируемый хомутный зажим, который обходится небольшим числом отдельных деталей и обеспечивает особенно надежное винтовое соединение.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

10 Хомутный зажим с винтом

11а, 11b Боковые участки

12 Перемычка

13а, 13b Окна в боковых участках

14а Проводник, кабель

14b Проводник, электрическая шина

15 Рама окна бокового участка

16 Первый короткий сегмент рамы возле перемычки

17 Второй короткий сегмент рамы возле конца винта

18 Свободный конец бокового участка

19а, 19b Длинные сегменты рамы

20 Ось симметрии винта

21 Толщина материала U-образного профиля

22 Расстояние между соседними боковыми участками 11а, 11b

23 Хомут

24 Конец винта

25 Зажимная поверхность

26 Резьбовое отверстие

27 Винт

28 Кромка

29 Линия

30 Выемки на 16

(30) Первые выемки на 16 (первый короткий сегмент рамы)

31 Вторые выемки на 12 (перемычка)

32 Третьи выемки на 19а, b (длинный сегмент рамы)

α Угол скоса.

В хомутном зажиме с профильным U-образным хомутом (23), имеющем первый и второй боковые участки (11а, 11b) и соединяющую их перемычку (12), боковые участки (11а, 11b) содержат совпадающие по центру друг с другом окна (13а, 13b). Перемычка (12) снабжена резьбовым отверстием (26) для приема винта (27) и зажатия пропущенного через окна (13а, 13b) проводника (14а). По меньшей мере, одно из окон (13а, 13b) имеет по существу прямоугольную раму (15). Первый короткий сегмент (16) рамы расположен на обращенной к перемычке (12) стороне. Второй короткий сегмент (17) рамы расположен на обращенной к концу (18) бокового участка стороне. Оба коротких сегмента (16, 17) рамы соединены двумя длинными сегментами (19а, 19b) рамы, которые в направлении перемычки (12) расположены по существу под прямым углом к первому короткому сегменту (16). Оба длинных сегмента (19а, 19b) рамы внутри окна (13а, 13b) в направлении второго, короткого сегмента (17) рамы имеют прямой скос (33). Для использования воздействия кромок между прямыми скосами (33) и привинчиваемым проводом (14а) материал профильного U-образного хомута (23) имеет толщину (21), которая меньше расстояния (22) между боковыми участками (11а, 11b). Технический результат - обеспечение надежного соединения при упрощении конструкции и монтажа и ограниченном количестве деталей. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Хомутный зажим с профильным, U-образным хомутом (23), который имеет первый и второй боковые участки (11а, 11b) и перемычку (12), соединяющую оба этих боковых участка (11а, 11b) с одной стороны, причем эти боковые участки (11а, 11b) содержат соответственно совпадающие друг с другом окна (13а, 13b), а перемычка (12) имеет резьбовое отверстие (26) для приема винта (27), посредством которого обеспечивается надежное зажатие, по меньшей мере, одного проводника (11а, 14b), пропущенного через оба окна (13а, 13b) боковых участков, причем, по меньшей мере, одно из окон (13а, 13b) имеет, по существу, прямоугольную раму (15), причем первый короткий сегмент (16) рамы расположен на обращенной к перемычке (12) стороне, а второй короткий сегмент (17) рамы расположен на обращенной к концу (18) бокового участка стороне, причем оба этих коротких сегмента (16, 17) рамы соединены двумя длинными сегментами (19а, 19b) рамы, и оба этих длинных сегмента (19а, 19b) рамы в направлении перемычки (12) расположены, по существу, под прямым углом к первому короткому сегменту (16), отличающийся тем, что оба длинных сегмента (19а, 19b) рамы внутри указанного окна (13а, 13b) в направлении второго, короткого сегмента (17) рамы имеют прямой скос (33), причем для использования воздействия кромок между прямыми скосами (33) и привинчиваемым проводом (14а) материал профильного, U-образного хомута (23) имеет толщину (21), которая меньше, чем расстояние (22) между обоими боковыми участками (11а, 11b).

2. Хомутный зажим по п.1, отличающийся тем, что соединяющая оба боковых участка (11а, 11b) перемычка (12) выполнена дугообразной.

3. Хомутный зажим по п.1, отличающийся тем, что длинные сегменты (19а, 19b) рамы в направлении второго короткого сегмента (17) рамы скошены симметрично относительно оси винта (27).

4. Хомутный зажим по п.3, отличающийся тем, что оба длинных сегмента (19а, 19b) рамы в направлении второго короткого сегмента (17) рамы скошены, по меньшей мере, под углом (α) 15°, максимально под углом 60°, а именно между соответствующим скосом (33) и воображаемой линией (29) в направлении соответствующего конца (18) бокового участка, если смотреть в продолжение соответствующего длинного сегмента (19а, 19b) рамы.

5. Хомутный зажим по п.4, отличающийся тем, что угол (α) составляет 30°.

6. Хомутный зажим по п.1 или 2, отличающийся тем, что пропущенный через оба окна (13а, 13b) боковых участков проводник (14а, 14b) представляет собой кабель (14а), и между этим кабелем (14а) и концом (18) винта расположена электрическая шина (14b), которая при завинченном хомутном зажиме образует с кабелем (14а) электрическое соединение.

7. Хомутный зажим по п.6, отличающийся тем, что кабель (14а) образует с кромками (28) окон (13а, 13b) в привинченном состоянии хомутного зажима надежное соединение.

8. Хомутный зажим по п.7, отличающийся тем, что первый короткий сегмент (16) рамы имеет первые выемки (30) для улучшенного распределения усилия, и/или хомут (23) имеет с боков на перемычке (12) вторые выемки (31) для улучшенного распределения усилия, и/или что длинные сегменты (19а, 19b) рамы имеют третьи выемки (32) для облегчения ввода проводника (14а, 14b).