ЭЛЕКТРОКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2017 года по МПК H01R4/20 

Изобретение относится к электроконтактному элементу в соответствии с родовым понятием независимого п. 1 формулы изобретения.

Контактные элементы этого типа требуются для производства электропроводящего соединения между двумя электрическими проводниками. Как правило, один или более контактных элементов вставляются совместно в изолирующий корпус и, таким образом, образуют штекерный соединитель.

Целью электроконтактных элементов, с одной стороны, является образование соединения с контактным элементом стыкующегося штекерного соединителя. Для этого штепсельная сторона электроконтактных элементов этого типа выполнена как штыревой или гнездовой контакт. В каждом случае, гнездовой контакт может быть соединен вместе со штыревым контактом, и таким образом может быть образовано электрическое соединение.

С другой стороны, электроконтактный элемент этого типа должен образовывать соединение с электрическим проводником. Ожидая этого, электроконтактный элемент содержит соединительную сторону. В уровне техники существует множество решений для варианта осуществления соединительной стороны.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В DE 1 164 532 A описан обратимый контактный элемент для электрических штепсельных устройств, имеющих штепсельную сторону и соединительную сторону. Соединительная сторона осуществлена как простой лепесток для пайки. Электрический проводник, который предназначен для приведения в контакт, может быть припаян к лепестку для пайки, который выполнен как соединительное звено.

В DE 1 135 072 B описан плоский контактный элемент для электрических штепсельных устройств, который для образования штепсельного соединения с его стыкующимся контактным элементом, соединяется с ним под углом 90°. Контактный элемент, который осуществлен как сгибаемая деталь из металлического листа, содержит на его соединительной стороне множество соединительных звеньев из металлического листа, которые выполнены так, чтобы обжимать соединяемый с ним электрический проводник.

В DE 1 992 567 U1 описан контактный элемент, который выполнен из твердого материала и предусмотрен с соединительным штыревым или штепсельным гнездом, причем упомянутый контактный элемент подходит для закрепления с взаимной блокировкой и защелкиванием, с возможностью простого отсоединения, в камерах в изоляционном кожухе, который производится как единая деталь. Контактный элемент содержит на его соединительной стороне часть соединения с линией, которая предусмотрена для обжимного соединения с присоединяемой к нему линией.

Обжимные соединители этого типа оказались особенно предпочтительными. Соединительная сторона контактного элемента производится особенно легко и экономически выгодно, и контакт с помощью соответствующего обжимного инструмента также может быть выполнен, помимо прочего, особенно легко и быстро. Среди прочего, это обеспечивает значительное преимущество по отношению к паяному соединению в DE 1 164 532 A, как описано во введении с точки зрения гибкости сборки и соединения проводника с контактными элементами.

Недостаток в случае альтернативных решений, известных в уровне техники, относящихся к паяным соединениям, заключается в том, что они не подходят для алюминиевых проводников. Известно, что алюминий моментально окисляется при воздействии воздуха. Слой окиси, который образуется на алюминии во время окисления, ограничивает электропроводимость.

Следовательно, контакт электрического проводника, который выполнен из алюминия, не является достаточным для возможностей соединения, известных в уровне техники. Электрический проводник обжимается, и слой окиси между электрическим проводником и соединительной стороной электрического контакта сжимается посредством обжимного соединения.

Среди прочего, в случае обеспечения контакта алюминиевых проводников, которые содержат множество проволок, хороший электрический контакт не может быть обеспечен в результате множества слоев окиси на отдельных проволоках.

Задача изобретения

Задача изобретения состоит в создании такого электроконтактного элемента, который обеспечивает надежный и электропроводящий контакт алюминиевых проводников.

Задача решается посредством отличительных признаков независимого пункта 1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение относится к электроконтактному элементу, который выполнен с возможностью обеспечения контакта и электрического соединения электрического проводника. Электроконтактный элемент целесообразно содержит штепсельную сторону и соединительную сторону.

Штепсельная сторона электроконтактного элемента, как описано ранее во множестве случаев в уровне техники, выполнена как штыревой контакт или гнездовой контакт. Таким образом, возможно производить электропроводящее штепсельное соединение посредством соединения электроконтактного элемента, имеющего штыревой контакт, и другого электрического контакта, имеющего гнездовой контакт.

Соединительная сторона электроконтактного элемента образована в форме муфты и образует соединительную муфту. В эту соединительную муфту возможно вставлять электрический проводник и обжимать его в соединительной муфте посредством так называемого обжимного инструмента. Этот тип обжимного соединения описан во множестве случаев в уровне техники.

Настоящее изобретение разработано специально для электрических проводников, которые выполнены из алюминия и содержат множество проволок. Для этого электроконтактный элемент содержит стыковочный элемент, который предусмотрен в соединительной муфте электроконтактного элемента. Стыковочный элемент содержит по меньшей мере два стыковочных сегмента, которые распределены по окружности внутренней стороны соединительной муфты.

Стыковочные сегменты предпочтительно представляют собой конусные элементы, которые обращены радиально вовнутрь. Особенно предпочтительной является клиновидная форма. Стыковочные сегменты предназначены для проникновения между отдельными проволоками вставляемого электрического проводника во время сдавливания.

При проникновении между отдельными проволоками алюминиевого проводника, стыковочные сегменты разрушают слой окиси, который образуется на каждой отдельной проволоке проводника. Таким образом, обеспечивается хороший электрический контакт отдельных проволок.

В особенно предпочтительном варианте осуществления поверхности стыковочных сегментов предусмотрены с шероховатой поверхностью. Эта шероховатая поверхность используется для особенно эффективного разрушения слоя окиси на проволоках.

Стыковочный элемент может содержать разное количество стыковочных сегментов в зависимости от варианта осуществления и диаметра электроконтактного элемента. Таким образом, например, особенно предпочтительным является стыковочный элемент, имеющий шесть стыковочных сегментов.

В одной разновидности варианта осуществления стыковочные сегменты выполняются как единое целое с соединительной муфтой. Упомянутые стыковочные сегменты могут быть выполнены как клинья, которые образованы на внутренней поверхности в соединительной муфте. При сдавливании или обжимании электрического проводника в соединительной муфте стыковочные сегменты вдавливаются между отдельными проволоками проводника.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрен стыковочный элемент как отдельный компонент. Стыковочный элемент содержит основание, и на упомянутом основании образованы отдельные стыковочные элементы. Стыковочный элемент предпочтительно расположен в соединительной муфте таким образом, чтобы основание было смещено вперед в соединительной муфте, и стыковочные сегменты выступали изнутри в направлении открытого конца соединительной муфты, но, тем не менее, также были вставлены в соединительную муфту.

При сборке электроконтактного элемента этого типа, имеющего отдельные стыковочные элементы, сначала стыковочный элемент наталкивается на обнаженные проволоки. Стыковочный элемент разделяет отдельные проволоки таким образом, чтобы упомянутые проволоки распределились между стыковочными сегментами.

После этого конец электрического проводника может быть вдавлен вместе с надетым стыковочным элементом в соединительную муфту. После этого стыковочные сегменты вводятся дальше между проволоками посредством сдавливания соединительной муфты с помощью клещей или специального обжимного инструмента. Вследствие этого, слой окиси на поверхности проволок разрушается и обеспечивается электрический контакт множества проволок.

В предпочтительном варианте осуществления электроконтактного элемента, имеющего отдельный стыковочный элемент, предусмотрено крепежное средство, которое используется для закрепления стыковочного элемента в соединительной муфте. Для этого, между штепсельной стороной и соединительной стороной в электроконтактном элементе предусмотрено соединительное отверстие, и крепежное средство может воздействовать на стыковочный элемент через упомянутое отверстие.

В качестве крепежного элемента целесообразным является использование винта. Упомянутый винт может быть вдавлен с направления штепсельной стороны через соединительное отверстие и может быть зацеплен с соответствующей резьбой в основании стыковочного элемента. Таким образом, предотвращено вытягивание стыковочного элемента из соединительной муфты.

В дополнительном варианте осуществления на наружной поверхности соединительной муфты дополнительно предусмотрены канавки, причем упомянутые канавки проходят вокруг соединительной муфты. Упомянутые канавки предусмотрены так, чтобы показывать пользователю, где прилагать сдавливающий или обжимной инструмент. Правильное расположение положения обжимания является важным для обеспечения стыковочными сегментами наиболее эффективного электрического контакта.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления на наружной стороне муфты предусмотрена по меньшей мере одна метка. Эта метка используется для совмещения обжимного инструмента. Обжимные инструменты обычно выполнены из множества зажимов, которые воздействуют на обжимаемый объект. Поскольку невозможно равномерно прилагать силу по всей окружности, сила прилагается в секциях.

В результате этого, либо зубья вдавливаются в контактный элемент, либо вдавливается многоугольник, например, из круглой формы. Таким образом, сила прилагается во множестве мест посредством соединительной муфты к лежащему внутри проводнику и, таким образом, закрепляет упомянутый проводник.

Метка предусмотрена для того, чтобы, насколько это возможно, центрировать упомянутую силу на стыковочные сегменты, причем упомянутая сила не прилагается равномерно по всей окружности. Упомянутая метка прикреплена так, чтобы к стыковочным сегментам прилагалась максимальная сила посредством соответственного приложения обжимного инструмента.

Поскольку метка, которая предусмотрена в варианте осуществления, предусмотрена также в правильном положении на соединительной муфте, необходимо вставлять стыковочный элемент в соединительную муфту без возможности вращения. Это может быть достигнуто посредством как дополнительного отверстия в соединительной муфте, так и штыря или винта, который вставляется через отверстие в углубление в основании стыковочного элемента.

Также может быть предусмотрена направляющая канавка, взаимодействующая с направляющим упругим элементом, причем упомянутые направляющая канавка и упругий элемент предусмотрены в стыковочном элементе и во внутренней поверхности соединительной муфты. Также возможно предусмотреть канавку как в стыковочном элементе, так и в упругом элементе на соединительной муфте, а также обратное решение.

К тому же, более предпочтительно, вся внутренняя поверхность соединительной муфты может быть предусмотрена с шероховатой поверхностью, имеющей острые края. Таким образом, при сдавливании или обжимании соединительной муфты возможно придать шероховатость проволокам проводника и проникнуть через слой окиси, который не находится в прямом контакте со стыковочными сегментами.

В конкретном варианте осуществления электроконтактного элемента в соответствии с изобретением, стыковочные сегменты стыковочного элемента содержат особенно предпочтительную форму. Стыковочные сегменты выполнены так, чтобы быть шире в области открытия соединительной муфты, чем в области, которая обращена к штепсельной стороне.

Эта форма стыковочных сегментов предназначена для более интенсивного обжимания отдельных проволок электрического проводника в области отверстия соединительной муфты, чем в области, которая обращена к штепсельной стороне. Если на закрепленный электрический проводник воздействует сила, упомянутая сила вытягивает упомянутый электрический проводник из соединительной муфты, проволоки электрического проводника образуют затычку в области штепсельной стороны, и упомянутую затычку можно вытащить через узкую заднюю область только с трудом.

Изобретение относится к электроконтактному элементу для обеспечения контакта электрического проволочного проводника, причем электроконтактный элемент содержит соединительную сторону и штепсельную сторону. В соединительной муфте предусмотрен стыковочный элемент, который образует соединительную сторону для обеспечения более эффективного электрического контакта электрического проволочного проводника.

Стыковочный элемент предусмотрен для отделения отдельных проволок проводника, обеспечения контакта наибольшей возможной поверхности отдельных проволок и проникновения в поверхность проволок во время сдавливания или обжимания. Изобретение обеспечивает надежный электрический контакт проволочных проводников, в которых осуществляется проникновение в поверхность отдельных проволок, которая не подходит для контакта или имеет плохую проводимость.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Иллюстративный вариант осуществления изобретения проиллюстрирован на чертежах и дополнительно описан далее в этом документе. На чертежах:

на Фиг. 1 проиллюстрирован вид в разрезе электроконтактного элемента, имеющего стыковочный элемент,

на Фиг. 2 проиллюстрирован вид в разрезе электроконтактного элемента без стыковочного элемента,

на Фиг. 3 проиллюстрирован электроконтактный элемент, имеющий стыковочный элемент, в трехмерном виде,

на Фиг. 4 проиллюстрирован отдельный стыковочный элемент в трехмерном виде, и

на Фиг. 5 проиллюстрирован вид в разрезе электроконтактного элемента, имеющего вставленный электрический проводник.

На Фиг. 1 проиллюстрирован электроконтактный элемент 1 в продольном виде вдоль продольной оси A. Штепсельная сторона 2 электроконтактного элемента 1 проиллюстрирована справа. Соединительная сторона 3 в форме муфты проиллюстрирована слева. Соединительная сторона 3 в форме муфты образована посредством соединительной муфты 4.

В соответствии с настоящим изобретением, стыковочный элемент 10 предусмотрен внутри соединительной муфты 4. Стыковочный элемент 10, по существу, содержит основание 12, а также множество стыковочных сегментов 11. Основание 12 предусмотрено в самой задней области в соединительной муфте 4.

Для предотвращения выпадения стыковочного элемента 10 упомянутый стыковочный элемент закреплен в электроконтактном элементе с помощью крепежного средства 13, в этом случае винта. В конкретном варианте осуществления, который не показан, винт направляется от штепсельной стороны 2 через отверстие 5 в электроконтактном элементе 4 и завинчивается в основание 12 стыковочного элемента 10.

Стыковочные сегменты 11 стыковочного элемента 10 распределены в соединительной муфте 4 так, что они обращены от основания 12. Предпочтительно стыковочные сегменты 11 проходят почти по всей длине соединительной муфты 4. В проиллюстрированном варианте осуществления, а также на всех остальных чертежах, стыковочный элемент 10 содержит шесть стыковочных сегментов 11.

В средней области стыковочного элемента 10, где стыковочные сегменты 11 прикреплены к основанию 12, ясно видно, что прочность материала меньше, чем в самих стыковочных сегментах 11. Это с достижением преимущества обеспечивает высокую степень гибкости стыковочных сегментов 11 по отношению к основанию 12.

На Фиг. 2 проиллюстрирован электроконтактный элемент 1, такой же, как на Фиг. 1, но без стыковочного элемента 10. На этом чертеже лучше видно отверстие 5, которое соединяет штепсельную сторону 2 электроконтактного элемента 1 с соединительной стороной 3.

На Фиг. 2, на внутренней стороне 18 во внутренней части соединительной муфты 4 виден контур резьбового типа. Этот предпочтительно имеющий острые края контур также используется для разрушения слоев окиси на вставляемых проволоках. Образование контура резьбового типа показано только в качестве примера. Также являются соответствующими и подходящими любые другие типы контуров, имеющих острые края.

На наружной стороне соединительной муфты 4 видны четыре плоские канавки 17. Упомянутые плоские канавки используются для обозначения областей обжимания. Упомянутые канавки 17 показывают пользователю положения, в которых следует использовать обжимной или сдавливающий инструмент.

На Фиг. 3 проиллюстрирован электроконтактный элемент 1, имеющий стыковочный элемент 10, в трехмерном виде с видом с соединительной стороны 3. В этом случае также видны четыре канавки 17, которые проходят вокруг соединительной муфты 4, и упомянутые канавки используются в качестве меток для обжимного или сдавливающего инструмента.

К тому же, между канавками 17 можно заметить три плоские области 6. Упомянутые плоские области также используются в качестве меток для обжимного или сдавливающего инструмента. Тем не менее, в отличие от канавок 17, упомянутые плоские области используются не для позиционирования вдоль электроконтактного элемента 1, а для углового позиционирования инструмента в области обжимания.

Если используется соответствующий обжимной инструмент, обжимные зажимы которого приспособлены под количество стыковочных сегментов 11, таким образом, плоская область 6 отмечает положение стыковочного сегмента 11 в соединительной муфте 4. Следовательно, возможно прилагать максимальную силу и сжимающее воздействие обжимного инструмента точно в тех положениях, за которыми в каждом случае находится стыковочный сегмент 11.

На Фиг. 4 проиллюстрирован стыковочный элемент 10 в трехмерном виде. Как уже было замечено на Фиг. 1, стыковочный элемент 10 выполнен от основания 12, и стыковочные сегменты 11, 11’, 11’’, 11’’’, 11’’’’, 11’’’’’ проходят в осевом направлении от упомянутого основания.

В основании 12 видна резьба 19, и упомянутая резьба используется для закрепления стыковочного элемента 10 в электроконтактном элементе 1 посредством винта в качестве крепежного средства 13.

Стыковочные сегменты 11 являются конусными в области соединительной стороны на их внутренней стороне для упрощения процесса вставления стыковочного элемента 10 в проволоки электрического проводника 20.

В основании 12, стыковочный элемент 10 содержит отверстие 16. В проиллюстрированном варианте осуществления отверстие 16 выполнено как боковая щель. Эта боковая щель используется для удерживания стыковочного элемента 10 в принимающей муфте 4 без возможности вращения. Для этого, дополнительный крепежный элемент может проталкиваться в отверстие 15 в принимающей муфте 4. Если крепежное средство направляется через отверстие 15 до попадания в отверстие 16, предотвращается вращение стыковочного элемента 10 в принимающей муфте 4.

На Фиг. 5 проиллюстрирован при виде в разрезе электроконтактный элемент 1, имеющий вставленный электрический проводник 20. Показан поперечный разрез электроконтактного элемента 1.

Можно видеть принимающую муфту 4, а также расположенные в ней стыковочные сегменты 11, 11’, 11’’, 11’’’, 11’’’’, 11’’’’’, которые распределены по внутренней поверхности 18 принимающей муфты 4 по ее окружности.

В дополнительной, внутренней области принимающей муфты 4 проиллюстрировано множество отдельных проволок, причем упомянутые проволоки вместе образуют вставленный электрический проводник 20. Отдельные проволоки распределены между стыковочными сегментами 11 так, чтобы большая часть отдельных проволок предпочтительно находилась в контакте с одним из стыковочных сегментов 11. Чем большее количество отдельных проволок находится в контакте со стыковочными сегментами 11 или с внутренней поверхностью 18, тем лучше результирующий электрический контакт.

К тому же, на Фиг. 5 видна плоская область 6. Упомянутая плоская область используется, как упомянуто выше, для обеспечения метки для обжимного или сдавливающего инструмента. Плоская область 6 целесообразно лежит прямо снаружи стыковочного сегмента.

Список ссылочных позиций

1. Электроконтактный элемент

2. Штепсельная сторона

3. Соединительная сторона

4. Соединительная муфта

5. Отверстие

6. Плоская область

10. Стыковочный элемент

11. Стыковочный сегмент

12. Основание

13. Крепежное средство

15. Отверстие

16. Отверстие

17. Канавка

18. Внутренняя поверхность

19. Резьба

Изобретение относится к электроконтактному элементу (1) для обеспечения контакта электрического проволочного проводника (20). Электроконтактный элемент содержит соединительную сторону (3) и штепсельную сторону (2). В соединительной муфте (4) предусмотрен стыковочный элемент (10), который образует соединительную сторону (3) для обеспечения более эффективного электрического контакта электрического проволочного проводника (20). Стыковочный элемент (10) предусмотрен для отделения отдельных проволок проводника, обеспечения контакта наибольшей возможной поверхности отдельных проволок и проникновения в поверхность проволок во время сдавливания или обжимания. Изобретение обеспечивает надежный электрический контакт проволочных проводников, в которых осуществляется проникновение в поверхность отдельных проволок, которая не подходит для контакта или имеет плохую проводимость. 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электроконтактный элемент (1) для обеспечения контакта электрического проводника (20),

причем электроконтактный элемент (1) образован из штепсельной стороны (2) и соединительной стороны (3),

причем штепсельная сторона (2) выполнена в виде контактного гнезда или контактного штыря,

причем соединительная сторона (3) имеет форму муфты и образует соединительную муфту (4) электроконтактного элемента (1),

причем в соединительной муфте (4) электроконтактного элемента (1) предусмотрен стыковочный элемент (10),

причем стыковочный элемент (10) предусмотрен для отделения отдельных проволок электрического проводника (20), обеспечения контакта наибольшей возможной поверхности отдельных проволок и проникновения в поверхность проволок во время сдавливания или обжимания,

причем стыковочный элемент (10) образован по меньшей мере из двух стыковочных сегментов (11),

отличающийся тем, что

стыковочные сегменты (11) выполнены так, чтобы быть более широкими в радиальной наружной области по отношению к продольной оси (A) электроконтактного элемента (1), и выполнены так, чтобы быть более узкими в радиально внутренней области, и

стыковочные сегменты (11) проходят клинообразно в радиально внутренней области.

2. Электроконтактный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что

стыковочные сегменты (11) расположены в соединительной муфте (4) так, что они распределены по окружности соединительной муфты (4) и предпочтительно проходят по длине соединительной муфты (4).

3. Электроконтактный элемент (1) по п. 2, отличающийся тем, что

поверхности стыковочных сегментов (11) содержат шероховатую поверхность.

4. Электроконтактный элемент (1) по любому из пп. 2 и 3, отличающийся тем, что

стыковочные сегменты (11) проходят по наружной половине радиуса соединительной муфты.

5. Электроконтактный элемент (1) по п. 2, отличающийся тем, что

стыковочные сегменты (11) проходят в области отверстия соединительной муфты (4) дальше в направлении продольной оси (A) электроконтактного элемента (1), чем в области, которая обращена к штепсельной стороне (2).

6. Электроконтактный элемент (1) по п. 2, отличающийся тем, что

стыковочные сегменты (11) внутренней поверхности соединительной муфты (4), которые образуют стыковочный элемент (10), образованы на соединительной муфте (4) или выполнены как единое целое с ней.

7. Электроконтактный элемент (1) по п. 2, отличающийся тем, что

стыковочный элемент (10) содержит основание (12),

причем стыковочные сегменты (11) образованы на основании (12), причем основание (12) расположено на конце соединительной муфты (4), который обращен к штепсельной стороне (2),

и стыковочные сегменты (11) проходят перпендикулярно по отношению к штепсельной стороне (2) от основания (12).

8. Электроконтактный элемент (1) по п. 7, отличающийся тем, что

стыковочный элемент (10) предусмотрен в виде отдельной части в соединительной муфте (4).

9. Электроконтактный элемент (1) по п. 8, отличающийся тем, что

основание (12) стыковочного элемента (10) может быть закреплено в соединительной муфте (4) с помощью крепежного средства (13).

10. Электроконтактный элемент (1) по п. 9, отличающийся тем, что

крепежное средство (13) выполнено в виде винта.

11. Электроконтактный элемент (1) по любому из пп. 9 и 10, отличающийся тем, что

крепежное средство (13) воздействует на основание (12) стыковочного элемента (10) со штепсельной стороны (2) электроконтактного элемента (1) через соединительное отверстие (5) и закрепляет стыковочный элемент (10) в соединительной муфте (4).

12. Электроконтактный элемент (1) по п. 8, отличающийся тем, что

стыковочный элемент (10) может быть закреплен с помощью дополнительного крепежного средства в соединительной муфте (4) без возможности вращения.

13. Электроконтактный элемент (1) по п. 12, отличающийся тем, что

дополнительное крепежное средство выполнено в виде штыря или винта.

14. Электроконтактный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что

дополнительное крепежное средство, проталкиваемое через отверстие (15) в соединительной муфте (4), взаимодействует с отверстием (16) в стыковочном элементе (10).

15. Электроконтактный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что

соединительная муфта (4) содержит шероховатую, предпочтительно имеющую острые края поверхность на внутренней стороне.

16. Электроконтактный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что

соединительная муфта (4) содержит по меньшей мере две канавки (17), которые проходят по окружности на наружной стороне,

предпочтительно три канавки (17), которые проходят по окружности,

особенно предпочтительно четыре канавки (17), которые проходят по окружности.

17. Электроконтактный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что

соединительная муфта (4) содержит по меньшей мере одну метку (5) на наружной стороне,

причем метка (5) предпочтительно выполнена в виде плоской области наружного контура соединительной муфты (4).

18. Электроконтактный элемент (1) по п. 17, отличающийся тем, что

совмещение метки (5) на соединительной муфте (4) совпадает с одним из стыковочных сегментов (11) на внутренней стороне соединительной муфты (4).