ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПИТАЕМОГО ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА Российский патент 2016 года по МПК H01R4/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится в общем к присоединительным устройствам, используемым для электрического заземления питаемых постоянным электрическим током (ОС) электрических или электронных компонентов, и, в частности, к присоединительным устройствам, используемым для электрического заземления звуковых усилителей, используемых в аудиосистемах легкового автомобиля или грузового автомобиля.

Уровень техники

При установке радиоусилителей или подобных электрических или электронных компонентов существует необходимость в заземлении этих компонентов с помощью электрического соединения их с некоторой металлической поверхностью другой конструкции. Во многих случаях это достигается путем прикрепления провода заземления, функционально протянутого от компонента к участку металлической поверхности.

В случае установки автомобильного радиоприемника, содержащего усилитель, обычным является прикрепление провода заземления усилителя с помощью клеммы заземления к некоторой части металлической конструкции автомобиля, например, относительно тонкой стенке, образующей багажный отсек автомобиля. Это обычно достигается с использованием винта для листового металла, предназначенного для прикрепления клеммы заземления к шасси автомобиля, например полу или стенке багажного отсека. Однако при работе двигатель автомобиля создает вибрации в шасси автомобиля, включая пол и стенку багажного отсека, которые могут вызвать вывинчивание винта для листового металла из пола или стенки багажного отсека, что является причиной потери заземлительного соединения между клеммой заземления и полом или стенкой грузового автомобиля. Были сделаны попытки разработки присоединительного устройства для более эффективного предотвращения отсоединения присоединительного устройства от поверхности металлической стенки. Хотя некоторые из этих конструкций уменьшили или исключили некоторые из этих проблем, в промышленности все еще остается необходимость в устройстве, которое не только менее дорогое в производстве, но которое также может быть легко и быстро установлено человеком с минимальными навыками.

Цели и краткое изложение изобретения

По этой причине одной целью данного изобретения является создание присоединительного устройства для использования при присоединении провода заземления от питаемого постоянным током электрического или электронного компонента, используемого в легковом автомобиле, грузовом автомобиле или подобном транспортном средстве, которое уменьшает или исключает возможность отсоединения присоединительного устройства от металлической поверхности в багажном отсеке транспортного средства или другой области вследствие вибрации двигателя.

Другой целью данного изобретения является создание присоединительного устройства для использования при присоединении провода заземления от питаемого постоянным током электрического или электронного компонента, используемого в легковом автомобиле, грузовом автомобиле или подобном транспортном средстве, которое является недорогим в производстве.

Другой целью данного изобретения является создание присоединительного устройства для использования при присоединении провода заземления от питаемого постоянным током электрического или электронного компонента, используемого в легковом автомобиле, грузовом автомобиле или подобном транспортном средстве, которое может быть легко и быстро установлено человеком с минимальными навыками.

Другие цели и преимущества данного изобретения станут очевидными из следующего описания изобретения.

Соответственно, данное изобретение в одном варианте осуществления содержит присоединительное устройство, содержащее часть заземляющей пластины, в которой выполнены по меньшей мере одно отверстие для стопорного винта и по меньшей мере одно отверстие для крепежного винта, имеющие размеры, обеспечивающие возможность приема стопорного винта и крепежного винта соответственно, и расположенные относительно друг друга так, что после вставки стопорного винта и крепежного винта в отверстие для стопорного винта и отверстие для крепежного винта для прикрепления части заземляющей пластины к металлической поверхности другой конструкции, стопорный винт будет контактировать с крепежным винтом и прикладывать к нему направленное вниз усилие.

В предпочтительном варианте осуществления присоединительное устройство также обеспечено частью, принимающей провод заземления, имеющей проход, через который может проходить провод заземления, при этом принимающая часть затем может быть обжата для закрепления провода заземления в проходе в положении для простого прикрепления с помощью одного или нескольких крепежных винтов.

В другом предпочтительном варианте осуществления стопорный винт имеет часть головки с диаметром, большим приблизительно удвоенного расстояния между отверстием для стопорного винта и отверстием для крепежного винта. В более предпочтительном варианте осуществления металлическая поверхность представляет собой листовой металл, а стопорный винт - винт для листового металла.

В альтернативном варианте осуществления способ применения присоединительного устройства, такого как описано в данном документе, предназначенного для прикрепления провода заземления от питаемого постоянным током электрического или электронного компонента к металлической поверхности, включает этапы удаления электрической изоляции провода заземления с концевой части провода заземления; протягивания провода заземления в часть, принимающую провод заземления; обжима части, принимающей провод заземления, в достаточной мере для закрепления провода заземления в части, принимающей провод заземления; прикрепления части пластины заземления путем расположения крепежного винта в металлической поверхности посредством ввинчивания крепежного винта, расположенного в отверстии для крепежного винта, в металлическую поверхность; и затем установки стопорного винта в отверстие для стопорного винта и ввинчивания стопорного винта в металлическую стенку до тех пор, пока стопорный винт не будет прилагать требуемое противовращательное усилие к головке крепежного винта. В данном варианте осуществления предпочтительным является применение стопорного винта с частью головки с диаметром, достаточным для того, чтобы обеспечивать часть головки стопорного винта возможностью контакта с частью головки крепежного винта и приложения требуемого противовращательного усилия к ней. Более предпочтительным является то, что часть головки стопорного винта имеет размер и форму, обеспечивающие возможность увеличения площади контакта с частью головки крепежного винта при приложении требуемого противовращательного усилия. Предпочтительным является то, что диаметр части головки стопорного винта выбран таким, что ее внешний край контактирует с частью головки крепежного винта на расстоянии от части головки крепежного винта, и более предпочтительно, расстоянии от внешнего края части головки крепежного винта, равном по меньшей мере половине радиуса части головки крепежного винта.

Выше в общих чертах были описаны признаки и технические преимущества настоящего изобретения с целью понимания следующего подробного описания изобретения. В дальнейшем будут описаны дополнительные признаки и преимущества изобретения, которые формируют объект формулы изобретения. Специалисту в данной области техники будет понятно, что описанные замысел и конкретные варианты осуществления могут быть без труда применены как основа для изменения или разработки других конструкций для достижения тех же целей настоящего изобретения. Также специалисты в данной области техники должны понимать, что такие эквивалентные конструкции не отходят от идеи и объема изобретения, как изложено в прилагаемой формуле изобретения. Новаторские признаки, которые считаются характеристиками изобретения как в отношении его организации, так и способа работы, вместе с дополнительными объектами и преимуществами будут лучше поняты из следующего описания при рассмотрении в сочетании с прилагаемыми фигурами. Однако необходимо четко понимать, что графические материалы представлены исключительно с целью демонстрации и описания и не подразумеваются в качестве ограничений настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Сопроводительные графические материалы иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения. Тем не менее, следует понимать, что этот вариант осуществления не предназначен быть исчерпывающим или ограничивающим изобретение. Они представляют только один пример конструкции данного изобретения.

На фиг. 1 изображен вид сверху металлической пластины, используемой в производстве одного предпочтительного варианта осуществления присоединительного устройства согласно данному изобретению, имеющей одно отверстие для крепежного винта и одно отверстие для стопорного винта.

На фиг. 2 изображен вид сверху металлической пластины, используемой в производстве другого предпочтительного варианта осуществления присоединительного устройства согласно данному изобретению, имеющей два отверстия для крепежных винтов и одно отверстие для стопорного винта.

На фиг. 3 изображен вид в три четверти в перспективе присоединительного устройства, изготовленного с использованием металлической пластины с фиг. 2, иллюстрирующий перекрытие двух крепежных винтов одним стопорным винтом.

На фиг. 4 изображен вид спереди винта для листового металла, который может использоваться с присоединительным устройством согласно данному изобретению для прикрепления присоединительного устройства к заземляющей поверхности металлической стенки.

На фиг. 5 изображен вид в перспективе варианта осуществления согласно фиг. 1, иллюстрирующий перекрытие стопорным винтом верхней части крепежного винта стопорящим образом для предотвращения вывинчивания крепежного винта вследствие вибрации или других причин.

На фиг. 6 изображен вид в поперечном сечении согласно фиг. 5, выполненном по линиям 6-6.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Без какого-либо намерения ограничить объем данного изобретения делается ссылка на графические материалы, используемые при описании предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения.

Присоединительное устройство 1 заземления согласно данному изобретению может быть изготовлено из, как правило, плоской металлической пластины, имеющей заднюю часть, которая может быть загнута для образования прохода для приема провода заземления и передней части, в которой выполнены два или более отверстий для винта, предназначенных для вмещения по меньшей мере одного крепежного винта и по меньшей мере одного стопорного винта, используемых для прикрепления присоединительного устройства к заземляющей поверхности, такой как тонкая металлическая стенка, расположенная в багажном отсеке автомобиля.

На фиг. 1 и 2 изображены альтернативные варианты осуществления присоединительного устройства 1 заземления.

На фиг. 1 изображена металлическая пластина 2, имеющая в общем прямоугольные задние части 3A и 3B в виде крыльев, которые могут быть загнуты в известной гибочной машине с образованием трубчатой стенки 4, имеющей проход 5. Металлическая пластина 2 также имеет в общем плоскую переднюю часть 6 в форме языка, проходящую от трубчатой стенки 4. В передней части 6 выполнены отверстие 7 для крепежного винта и отверстие 8 для стопорного винта. Отверстия 6 и 7 имеют размер, предназначенный для приема стержня с конической резьбой крепежного винта 9 и стопорного винта 10 соответственно, но имеют диаметр меньше, чем диаметр головки винтов 9 и 10 соответственно. На фиг. 2 изображено подобное присоединительное устройство 1, за исключением того, что передняя часть 6 имеет второе отверстие 11 для крепежного винта с размером, предназначенным для приема стержня с конической резьбой второго крепежного винта 12.

На фиг. 3 изображена конструкция согласно изображенному на фиг. 2 варианту осуществления присоединительного устройства 1 с установкой провода 13 заземления в проход 5 и закреплением передней части 6 к плоской металлической заземляющей стенкет 14. Провод 13 заземления имеет внутреннюю металлическую жилу 15, которая покрыта изоляционным материалом 16. Обычно жила 15 выполнена из одного провода или переплетенных нескольких жил провода. При использовании с присоединительным устройством 1 изоляционный материал 16 вокруг выходящей концевой части 17 жилы 15 удаляется. Проход 5 имеет размер, обеспечивающий возможность приема концевой части 17 жилы. Длина концевой части 17 жилы, которая предназначена для прохода в проход 5, должна быть достаточной для закрепления концевой части 17 жилы в проходе 5, когда трубчатая стенка 4 обжимается. В предпочтительном варианте осуществления длина концевой части 17 жилы и длина прохода 5 будут приблизительно одинаковыми.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения винты 9, 10 и/или 12 будут представлять собой обычные винты для листового металла, как показано на фиг. 4. Каждый из винтов 9, 10 и/или 12 для листового металла имеет головку 18 и конический стержень 19 с резьбой, проходящий вниз от нижней поверхности 20 головки 18. Хотя головка 18 обычно имеет куполообразное поперечное сечение с ее закругленной верхней поверхностью 21, имеющей диаметр "d", она может иметь другие различные формы, включая плоскую верхнюю поверхность 21. На поверхности 21 будет выполнена прорезь 22 для приема лезвия или наконечника отвертки. Диаметр стержня 19 будет меньше диаметра головки 18 винта и предпочтительно приблизительно равен половине диаметра головки 18 винта.

На фиг. 5 и 6 изображено присоединительное устройство 1 согласно варианту осуществления по фиг. 1, соединенное с концевой частью 17 жилы и заземляющей стенкой 14. Во всех вариантах осуществления присоединительного устройства 1 расстояние между отверстием 7 и/или 11 для крепежного винта и отверстием 8 для стопорного винта должно быть установлено таким, чтобы обеспечивать то, что когда стопорный винт 10 функционально вкручен в заземляющую стенку 14, его головка 18L будет контактировать и оказывать требуемое давление на верхнюю поверхность 20 головки 18S крепежного винта.

При использовании винтов для листового металла, таких как показаны на фиг. 4, предпочтительное расстояние будет составлять от приблизительно четверти до половины длины диаметра "d" стопорного винта 10.

В данном варианте осуществления предпочтительным является то, что стопорный винт 10 имеет часть 18L головки с диаметром, достаточным для обеспечения возможности приложения требуемого противовращательного усилия частью 18L головки стопорного винта к части 18S головки крепежного винта и их контакта. Более предпочтительным является то, что часть 18L головки стопорного винта имеет размер и форму, обеспечивающие возможность увеличения площади контакта с частью 18S головки крепежного винта при приложении требуемого противовращательного усилия. В одном варианте осуществления внешняя область по кругу нижней поверхности 20L части 18L головки стопорного винта будет вогнутой с целью стыковки с выгнутой внешней поверхностью части 18S головки крепежного винта. В другом варианте осуществления предпочтительным является то, что диаметр "d" части 18L головки стопорного винта выбран таким, что ее внешний край контактирует с частью 18S головки крепежного винта на расстоянии от внешнего края части головки крепежного винта, равном по меньшей мере четверти радиуса части 18S головки крепежного винта, и более предпочтительно на расстоянии от внешнего края части головки крепежного винта, равном по меньшей мере половине радиуса части 18S головки крепежного винта. Как показано на фиг. 5, наиболее предпочтительным является то, что головка 18L стопорного винта перекрывает прорезь 22 головки соседнего винта, которая будет приблизительно представлять собой середину верхней поверхности 21S головки крепежного винта.

При использовании присоединительного устройства 1 первым этапом является подготовка провода 13 заземления путем удаления изоляционного покрытия 16 с его выходящей концевой части 17 жилы с целью обнажения внутреннего металлического провода 15. Количество покрытия 16, подлежащее удалению, должно быть достаточным, чтобы обнажить участок провода 15, который при установке в проходе 5 может быть закреплен в этом положении путем обжима стенки 4. Предпочтительно, длина обнаженного провода 17 будет равна длине прохода 5.

После подготовки провода 13 заземления оголенная концевая часть 17 провода вставляется в проход 5 и стенка 4 обжимается с целью получения как физического, так и электрического контакта концевой части 17 в проходе 5. Затем обеспечивают контакт нижней поверхности 23 передней части 6 присоединительного устройства с заземляющей стенкой 14. Крепежный винт 9 вставляется в отверстие 7 и в достаточной степени ввинчивается в заземляющую стенку 14, посредством чего присоединительное устройство 1 надежно прикрепляется к заземляющей стенке 14. Если требуется использование более одного крепежного винта, такого как второй крепежный винт 12 в конфигурации по фиг. 3, то второй крепежный винт 12 вставляется во второе отверстие 11 для крепежного винта и также в достаточной степени ввинчивается в заземляющую стенку 14 для дополнительного прикрепления присоединительного устройства 1 к стенке 14. После функционального закрепления крепежных винтов стопорный винт 10 вставляется в отверстие 8 для стопорного винта и ввинчивается в стенку 14 до тех пор, пока нижняя поверхность 20L головки этого винта не будет в достаточной степени прижата к верхней поверхности 218 головки, чтобы предотвратить вывинчивание крепежного винта 9 из стенки 14, вызываемое вибрациями.

Предпочтительным является то, чтобы как крепежные винты, так и стопорный винт были, по существу, одинаковыми для лучшего предотвращения выбора монтажником неправильного винта в качестве стопорного винта 10. Также для упрощения монтажа предпочтительной является установка пространственного выравнивания отверстия 7 для крепежного винта и отверстия 8 для стопорного винта, посредством чего любое отверстие может выполнять функцию другого отверстия.

Хотя настоящее изобретение и его преимущества были подробно описаны, следует понимать, что различные изменения, подстановки и перестройки могут быть выполнены в данном документе, не выходя за пределы объема и идеи изобретения, как обозначено в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, объем изобретения не ограничивается конкретными вариантами осуществления процесса, машины, производства, состава вещества, средств, способов и этапов, описанных в этом описании. Как из описания данного изобретения будет понятно специалисту в данной области техники, согласно настоящему изобретению могут быть использованы процессы, машины, производство, составы вещества, средства, способы или этапы, существующие сейчас или которые будут разработаны позже, которые осуществляют, по существу, ту же функцию или обеспечивают, по существу, тот же результат, что и соответствующие варианты осуществления, описанные в данном документе. Соответственно, прилагаемая формула изобретения предназначена для включения в ее объем таких процессов, машин, производства, составов вещества, средств, способов или этапов.

Присоединительное устройство используется при заземлении питаемых постоянным током электрических компонентов, таких как звуковые усилители. Устройство содержит металлическую контактную пластину, в которой выполнены первое отверстие, имеющее размер, обеспечивающий возможность приема крепежного винта, а также второе отверстие, имеющее размер, обеспечивающий возможность приема стопорного винта, используемые для прикрепления присоединительного устройства к металлическому элементу, относящемуся к другой конструкции. При этом первое отверстие располагается относительно второго отверстия так, что при прикреплении крепежным винтом металлической контактной пластины к заземляющей поверхности головка стопорного винта будет контактировать с головкой крепежного винта и прикладывать противовращательные усилия к нему также при ввинчивании стопорного винта в заземляющую поверхность. Технический результат - исключение возможности отсоединения присоединительного устройства вследствие вибрации при использовании его на транспортном средстве. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Присоединительное устройство, содержащее часть, принимающую заземляющий провод, предназначенную для прикрепления провода заземления к части, принимающей заземляющий провод, и часть металлической заземляющей пластины, содержащую отверстие для крепежного винта и отверстие для стопорного винта, предназначенные для приема крепежного винта, содержащего часть головки крепежного винта с предварительно заданным диаметром, и стопорного винта, содержащего часть головки стопорного винта с предварительно заданным диаметром, соответственно, при этом отверстие для крепежного винта и отверстие для стопорного винта расположены относительно друг друга так, что после прохождения и стопорного винта, и крепежного винта через отверстие для стопорного винта и отверстие для крепежного винта соответственно часть головки стопорного винта контактирует с частью головки крепежного винта и прикладывает к ней противовращательное усилие.

2. Присоединительное устройство, отличающееся тем, что часть, принимающая провод заземления, образует проход, в который может проходить провод заземления с возможностью прикрепления к части, принимающей провод заземления.

3. Присоединительное устройство по п.1, отличающееся тем, что стопорный винт и крепежный винт представляют собой винты для листового металла, имеющие приблизительно одинаковый размер и форму.

4. Присоединительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть головки стопорного винта имеет внешний край, при этом диаметр части головки стопорного винта выбран так, чтобы ее внешний край контактировал с частью головки крепежного винта на расстоянии от внешнего края части головки крепежного винта, равном по меньшей мере четверти радиуса части головки крепежного винта.

5. Присоединительное устройство по п.4, отличающееся тем, что расстояние от части головки крепежного винта равно по меньшей мере половине радиуса части головки стопорного винта.

6. Присоединительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть головки стопорного винта имеет такой размер и форму, чтобы максимально увеличить поверхностный контакт между частью головки стопорного винта и частью головки крепежного винта.

7. Присоединительное устройство по п.1, отличающееся тем, что часть головки стопорного винта имеет вогнутую нижнюю поверхность, а часть головки крепежного винта имеет выпуклую форму верхней части для стыковки с вогнутой нижней поверхностью.

8. Присоединительное устройство по п.3, отличающееся тем, что отверстие для крепежного винта расположено относительно отверстия для стопорного винта на расстоянии от четверти до приблизительно половины диаметра головки винта.

9. Присоединительное устройство по п.1, отличающееся тем, что присутствуют два отверстия для крепежных винтов, при этом каждое из двух отверстий для крепежных винтов расположено относительно отверстия для стопорного винта на расстоянии от четверти до приблизительно половины диаметра головки винта.

10. Способ применения присоединительного устройства, предназначенного для прикрепления провода заземления, протянутого из питаемого постоянным током электрического или электронного компонента, к поверхности металлической стенки, расположенной в другой конструкции, при этом присоединительное устройство содержит часть, принимающую провод заземления, предназначенную для прикрепления провода заземления к части, принимающей заземляющий провод, и часть металлической заземляющей пластины, имеющей отверстие для крепежного винта и отверстие для стопорного винта, предназначенные для приема крепежного винта и стопорного винта соответственно, при этом отверстие для крепежного винта и отверстие для стопорного винта расположены относительно друг друга так, что после прохождения и стопорного винта, и крепежного винта через отверстие для стопорного винта и отверстие для крепежного винта соответственно стопорный винт, имеющий головку винта известного диаметра, контактирует с крепежным винтом и прикладывает к нему противовращательное усилие, включающий этапы:
a) прикрепления провода заземления к части, принимающей провод заземления;
b) расположения части металлической заземляющей пластины с примыканием к поверхности металлической стенки;
c) вставки крепежного винта в отверстие для крепежного винта и ввинчивания крепежного винта в поверхность металлической стенки на достаточное расстояние для прикрепления части металлической заземляющей пластины к поверхности металлической стенки; и
d) вставки стопорного винта в отверстие для стопорного винта и ввинчивания стопорного винта в поверхность металлической стенки на достаточное расстояние, в результате чего головка стопорного винта контактирует с крепежным винтом с направленным вниз противовращательным усилием.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что отверстия для крепежных винтов расположены на расстоянии от четверти до приблизительно половины диаметра головки винта от отверстия для стопорного винта.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что присутствуют два или более крепежных винта, при этом оба крепежных винта вставляют в отдельные отверстия для крепежных винтов в части металлической заземляющей пластины, и ввинчивают оба крепежных винта в металлическую стенку на достаточное расстояние для прикрепления части металлической заземляющей пластины к металлической стенке, и ввинчивают стопорный винт в металлическую стенку на достаточное расстояние, в результате чего головка стопорного винта контактирует с каждым из крепежных винтов и прикладывает противовращательное усилие к нему с целью предотвращения обратного вывинчивания крепежных винтов из металлической стенки.

13. Способ по п.10, отличающийся тем, что стопорный винт и крепежные винты представляют собой винты для листового металла.

14. Способ по п.10, отличающийся тем, что часть головки стопорного винта имеет внешний край, при этом диаметр части головки стопорного винта выбирают таким, чтобы ее внешний край контактировал с частью головки крепежного винта на расстоянии от внешнего края части головки крепежного винта, равном по меньшей мере четверти радиуса части головки крепежного винта.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что расстояние от части головки крепежного винта равно по меньшей мере половине радиуса части головки крепежного винта.

16. Способ по п.10, отличающийся тем, что часть головки стопорного винта имеет такой размер и форму, чтобы максимально увеличить поверхностный контакт между частью головки стопорного винта и частью головки крепежного винта.

17. Способ по п.10, отличающийся тем, что каждое из двух отверстий для крепежных винтов располагают относительно отверстия для стопорного винта на расстоянии от четверти до приблизительно половины диаметра головки винта.