ШТЕКЕРНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 2018 года по МПК H01R13/506 

Данное изобретение касается штекерного соединителя согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.

Такого рода штекерный соединитель и ответный штекерный соединитель согласно уровню техники применяются для того, чтобы обеспечить электрическое и механическое соединение между двумя электрическими линиями или между одной электрической линией и прибором, или для прокладки проводки. В частности, для передачи больших токов необходимы большие, тяжелые штекерные соединители, которые защищены корпусом от воздействий окружающей среды.

Такого рода корпуса обычно выполнены из алюминия и снабжены резьбой для приема сальникового кабельного ввода. Рассматриваемые здесь штекерные соединители выполнены с возможностью соединения множества электрических проводников, одним из которых является проводник заземления (PE-контакт- protective earthing contact). Проводник заземления может быть выполнен в комбинации с нулевым проводом как PEN-контакт (нейтраль и защитное заземление). Проводник заземления соединен перемычкой проводников заземления, чтобы обеспечить соответствующую функцию проводника заземления и создать контакт между проводниками заземления штекерного соединителя и ответного штекерного соединителя. Остальные проводники соединены с электрическими контактами штекерного разъема.

Принципиальная конструкция штекерного соединителя и ответного штекерного соединителя может быть по существу идентичной и отличаться лишь выполнением их электрических контактов для создания электрического соединения. Варианты выполнения штекерного соединителя действительны, тем самым, соответственно, и для ответного штекерного соединителя.

Штекерный соединитель и ответный штекерный соединитель выполнены соответствующими друг другу по принципу вилка-розетка для создания электрического соединения между штекерным соединителем и ответным штекерным соединителем. Электрические контакты штекерного соединителя и ответного штекерного соединителя могут быть выполнены соответствующими друг другу в виде контактных штырей или контактных гнезд соответственно. Для надежного электрического соединения проводников штекерного соединителя и ответного штекерного соединителя штекерный разъем жестко позиционирован на корпусе.

Уровень техники

Из DE 203 30 11 A известна такая штепсельная вилка с заземляющим контактом и со штекерным разъемом, размещенным в корпусе для штекера, у которой заземляющий контакт закреплен непосредственно на контактодержателе штекерного разъема.

Из DE 10 2005 019 245 B3 известны электрический штепсельный соединитель согласно EN 60 309 и заземляющий контакт штепсельного соединителя, состоящий из контактодержателя и корпуса. Корпус служит для размещения и закрепления контактодержателя и имеет фиксирующие элементы, которые при осевом вдвигании в корпус обеспечивают фиксированное, с силовым и/или геометрическим замыканием соединение с корпусом. За счет приведения в действие одного или нескольких деблокирующих элементов, находящихся на корпусе, эта фиксация может быть снова снята.

Недостатком описанного выше штекерного соединителя является то, что монтаж перемычки проводников заземления и штекерного разъема является трудоемким и в корпусе нужно оставлять свободное монтажное пространство, чтобы смонтировать как штекерный разъем, так и указанную перемычку проводников заземления. Из-за этого требуется выполнять штекерный соединитель соответственно большим. Кроме того, такого рода штекерные соединители часто являются тяжелыми, что затрудняет манипуляции с ними.

Для устранения указанных недостатков в патенте DE 10 2012 101 813 B3 предложен штекерный соединитель вышеназванного типа, который прост и экономичен в изготовлении, удобен в обращении и обеспечивает надежное механическое и электрическое соединение штекерного соединителя и ответного штекерного соединителя.

Постановка задачи

Задача данного изобретения заключается в том, чтобы предложить обходное решение по сравнению с предложенным в патенте DE 10 2012 101 813 B3.

Кроме того, должна быть повышена стабильность штекерного разъема в штекерном соединителе.

Решение этой задачи согласно изобретению достигается признаками независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения данного изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.

Данное изобретение касается штекерного соединителя для механического и электрического соединения с соответствующим ответным штекерным соединителем. При этом штекерный соединитель и ответный штекерный соединитель могут быть выполнены идентичными. Штекерный соединитель может быть как кабельным разъемом, предназначенным для соединения с кабелем, так и панельным штекерным соединителем, предназначенным для монтажа на стенке прибора.

Штекерный соединитель содержит корпус, в котором установлена несущая рама. Несущая рама служит для размещения штекерного разъема. Штекерный разъем предназначен для электрического контактирования с соответствующим штекерным разъемом ответного штекерного соединителя.

Кроме того, в штекерном соединителе предусмотрена перемычка проводников заземления, которая служит для соединения проводников заземления (PE-контактов) штекерного разъема.

Для этого перемычка проводников заземления согласно изобретению вставлена в несущую раму сбоку. Целесообразно выполнять эту перемычку проводников заземления из электропроводящего материала. Один особенно предпочтительный вариант выполнения перемычки проводников заземления предусматривает ее изготовление из листового металла. Она получается особенно гибкой, легко обрабатывается и экономична в изготовлении.

Чтобы обеспечить возможность закрепления штекерного разъема в несущей раме, на несущей раме предусмотрена по меньшей мере одна область соединения. В этой по меньшей мере одной области соединения штекерный разъем может удерживаться на несущей раме. Целесообразно выполнять эту область соединения на несущей раме таким образом, что штекерный разъем может быть закреплен на несущей раме посредством резьбового соединения.

Согласно изобретению указанная область соединения имеет для этого на несущей раме сквозное отверстие, в которое может быть вставлен винт. Для этого сквозное отверстие на внутренней стороне снабжено внутренней резьбой.

В одном особом варианте выполнения в этой области соединения несущей рамы вставлена втулка, которая выполнена как резьбовая втулка. Эта резьбовая втулка без возможности проворачивания размещена в области соединения. Винт, которым штекерный разъем крепится на несущей раме, может быть, таким образом, ввинчен в резьбовую втулку в области соединения. Особенно целесообразным является выполнение резьбовой втулки из металла, чтобы обеспечить надежное закрепление и привинчивание.

В одном предпочтительном варианте выполнения указанная перемычка проводников заземления содержит по меньшей мере одну накладку, причем в этой накладке имеется сквозное отверстие. Сквозное отверстие выполнено в накладке таким образом, что это сквозное отверстие располагается осесимметрично со сквозным отверстием области соединения несущей рамы.

Для этого накладка предпочтительно вставляется в паз, который ориентирован поперечно сквозному отверстию области соединения.

Благодаря этому накладка тоже лежит поперек сквозного отверстия области соединения и указанные сквозные отверстия могут быть ориентированы соосно, осесимметрично друг с другом.

В одном особенно предпочтительном варианте выполнения на указанной перемычке проводников заземления предусмотрена по меньшей мере одна пара из двух параллельных накладок. При этом каждая из обеих накладок располагает сквозным отверстием, причем эти сквозные отверстия накладок расположены осесимметрично.

При таком варианте выполнения по меньшей мере одна из обеих накладок предусмотрена в пазу в несущей раме. Вторая накладка при этом расположена на области соединения таким образом, что она контактирует со штекерным разъемом. Путем привинчивания штекерного разъема на область соединения создается электропроводящее соединение между штекерным разъемом и перемычкой проводников заземления.

Еще один вариант выполнения предусматривает, что резьбовая втулка расположена в области соединения несущей рамы таким образом, что она входит по меньшей мере в одно сквозное отверстие одной накладки. Особенно целесообразно, чтобы эта резьбовая втулка проходила через сквозное отверстие той накладки, которая вставлена в паз в несущей раме. Таким образом накладка может быть вставлена в паз, а затем зафиксирована от выпадения посредством резьбовой втулки, которая проходит через это сквозное отверстие.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения данного изобретения указанная перемычка проводников заземления содержит две пары накладок. При этом эти пары накладок предусмотрены на концевых областях перемычек проводников заземления, выполненных удлиненными. В соответствии с этим в этом варианте выполнения несущая рама располагает двумя областями соединения, в которые могут быть вставлены эти накладки.

Согласно изобретению несущая рама снабжена крепежными средствами, предназначенными для того, чтобы закрепить несущую раму в корпусе штекерного соединителя. Эти крепежные средства предпочтительно выполнены в виде фиксирующих средств. Благодаря этому несущая рама может быть зафиксирована в корпусе штекерного соединителя. Соответствующие фиксирующие средства в корпусе обеспечивают надежную и долговременную фиксацию крепежных средств несущей рамы в корпусе.

В одном предпочтительном варианте выполнения на несущей раме предусмотрено несколько крепежных средств, ориентированных в противоположных направлениях. За счет таких противоположно направленных крепежных средств для корпусов, выполненных как блочная часть соединителя, создаются дополнительные положительные возможности. Блочная часть соединителя представляет собой при этом корпус, который не содержит кабельного отвода, но может помещаться на стенку корпуса или стенку прибора.

В таких корпусах за счет противоположно направленных крепежных средств несущая рама может вставляться в корпус с обеих сторон. То есть, как со стороны контактов корпуса, так и со стороны соединения.

Преимущества данного изобретения особенно проявляются в том случае, когда корпус штекерного соединителя представляет собой корпус из пластмассы. Здесь фиксация несущей рамы, выполненной предпочтительно тоже из пластмассы, дает особые преимущества и успешно реализуется. Крепежные средства несущей рамы, как и соответствующие фиксирующие средства в корпусе обеспечивают особенно надежное и долговременное соединение, если все конструктивные элементы выполнены из пластмассы.

Пример осуществления

Один пример осуществления данного изобретения представлен на чертежах и подробно поясняется в нижеследующем описании. На чертежах показано следующее:

Фиг. 1 вид в перспективе штекерного соединителя без корпуса;

Фиг. 2 вид в перспективе несущей рамы;

Фиг. 3 вид в перспективе перемычки проводников заземления;

Фиг. 4 вид в изометрии сечения штекерного соединителя без штекерного разъема; и

Фиг. 5 вид в изометрии частичного сечения области соединения несущей рамы.

Чертежи содержат частично упрощенные, схематичные изображения. Частично одинаковые, но при необходимости и не идентичные элементы снабжены идентичными ссылочными обозначениями. Разные проекции одних и тех же элементов могут быть представлены в различном масштабе.

На Фиг. 1 показан вид в перспективе предлагаемого изобретением штекерного соединителя 1. При этом представлены несущая рама 4, штекерный разъем 5 и перемычка 3 проводников заземления. Окружающий эти компоненты корпус 2 на Фиг. 1 не показан.

Несущая рама 4 в своих четырех углах содержит по одной области 9 соединения. Она предназначена для крепления штекерного разъема 5. Для этого штекерный разъем 5 четырьмя винтами закрепляется в области 9 соединения и удерживается на ней.

По наружной стороне несущей рамы 4 распределены крепежные средства 6. Эти крепежные средства 6, выполненные как фиксирующие средства, предназначены для фиксации несущей рамы 4 в корпусе 2. При этом целесообразно, чтобы несколько крепежных средств 6 были ориентированы в противоположных направлениях и предотвращали выпадение из корпуса 2, а также попадание в корпус 2.

Перемычка 3 проводников заземления вставлена в несущую раму 4 на ее продольной стороне 10. При этом основное тело перемычки 3 проводников заземления прилегает к несущей раме 4, причем концевые области перемычки 3 проводников заземления входят в области 9 соединения несущей рамы 4. В этих областях 9 соединения, кроме того, обеспечивается контактирование между перемычкой 3 проводников заземления и штекерным разъемом 5.

На Фиг. 2 показан отдельный вид в перспективе несущей рамы 4. Можно видеть рамообразную основную структуру несущей рамы 4. На продольных сторонах, а также на поперечных сторонах еще раз показаны крепежные средства 6, служащие для фиксации несущей рамы 4 в корпусе 2. Благодаря ориентированным в противоположных направлениях фиксирующим средствам может обеспечиваться надежное крепление и фиксация несущей рамы 4 в корпусе 2.

В угловых областях несущей рамы 4 предусмотрены области 9 соединения. Эти области 9 соединения образованы сквозными отверстиями 11, в которых может быть закреплен штекерный разъем 5.

К тому же в каждой области 9 соединения предусмотрен паз 8. Он ориентирован поперек сквозных отверстий 11, так что каждый паз 8 под прямым углом пересекает сквозное отверстие.

Предлагаемая изобретением перемычка 3 проводников заземления отдельно представлена в изометрии на Фиг. 3. К удлиненному основному телу на концевых областях приформовано по одной паре накладок 12, 14. Эти накладки 12, 14 ориентированы при этом параллельно.

В каждой из накладок 12, 14 предусмотрено сквозное отверстие 13, 15. При этом сквозные отверстия 13, 15 ориентированы осесимметрично, соосно друг другу. Накладки 14 служат для установки в пазу 8 несущей рамы 4. Эти накладки 12 выполнены с возможностью накладывания на области 9 соединения, чтобы создавать там электрический контакт с установленным штекерным разъемом.

При этом сквозные отверстия 13, 15 перемычек 3 проводников заземления и сквозное отверстие 11 области 9 соединения ориентированы соосно.

Посредством сквозных отверстий 11, 13, 15 можно с помощью крепежного элемента, например винта, закрепить штекерный разъем 5 на несущей раме 4.

Область 9 соединения представлена на Фиг. 4 на виде в изометрии сечения штекерного соединителя без штекерного разъема. Здесь можно видеть, как несущая рама 4 вставлена в корпус 2. Области 9 соединения образуют угловые точки в корпусе 2 и служат для приема и закрепления штекерного разъема 5.

На Фиг. 5 показан вид в изометрии частичного сечения области 9 соединения несущей рамы 4, причем на этой фигуре представлен вид внутренней части области 9 соединения. Для этого несущая рама 4 в зоне области 9 соединения показана в разрезе.

Здесь видно сквозное отверстие 11 в области 9 соединения, а также паз 8, в который вставлена накладка 14 перемычки 3 проводников заземления. Накладка 12 перемычки 3 проводников заземления в верхней зоне наложена на область 9 соединения.

В сквозном отверстии 11 области 9 соединения предусмотрена резьбовая втулка 10, которая полностью заполняет это сквозное отверстие 11.

Эта резьбовая втулка проходит через сквозное отверстие 15 перемычки 3 проводников заземления, благодаря чему защищает ее от выпадения.

Одновременно резьбовая втулка 10 в верхней зоне контактирует с накладкой 12. С помощью винта штекерный разъем 5 и накладка 12 привинчиваются к резьбовой втулке 10. Во внутренней зоне резьбовая втулка 10 выполнена многогранной, чтобы она не могла проворачиваться в сквозном отверстии 11 при привинчивании.

Перечень ссылочных обозначений

1 штекерный соединитель

2 корпус

3 перемычка проводников заземления

4 несущая рама

5 штекерный разъем

6 крепежное средство

7 фиксирующее средство

8 паз

9 область соединения

10 резьбовая втулка

11 сквозное отверстие

12 накладка

13 сквозное отверстие

14 накладка

15 сквозное отверстие

Изобретение относится к штекерному соединителю (1) для механического и электрического соединения с соответствующим ответным штекерным соединителем, содержащим корпус, перемычку (3) проводников заземления, несущую раму (4) и штекерный разъем (5), причем несущая рама (4) закреплена на корпусе, несущая рама (4) имеет, по меньшей мере, одну область (9) соединения со штекерным разъемом (5), и штекерный разъем (5) зафиксирован на этой, по меньшей мере, одной области (9) соединения, перемычка (3) проводников заземления вставлена в несущую раму (4) сбоку. Техническим результатом является повышение стабильности штекерного разъема в штекерном соединителе.12 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Штекерный соединитель (1) для механического и электрического соединения с соответствующим ответным штекерным соединителем, содержащий корпус (2), перемычку (3) проводников заземления, несущую раму (4) и штекерный разъем (5),

причем несущая рама (4) закреплена на корпусе (2), несущая рама (4) имеет по меньшей мере одну область (9) соединения со штекерным разъемом (5) и штекерный разъем (5) закреплен на указанной по меньшей мере одной области (9) соединения,

причем перемычка (3) проводников заземления вставлена в несущую раму (4) сбоку,

отличающийся тем, что

указанная по меньшей мере одна область (9) соединения выполнена с возможностью создания резьбового соединения со штекерным разъемом (5), причем указанная по меньшей мере одна область (9) соединения имеет первое сквозное отверстие (11),

причем перемычка (3) проводников заземления содержит по меньшей мере одну накладку (12) со вторым сквозным отверстием (13), причем второе сквозное отверстие (13) расположено осесимметрично с первым сквозным отверстием (11).

2. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что первое сквозное отверстие (11) снабжено внутренней резьбой.

3. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что в области (9) соединения в несущую раму (4) вставлена резьбовая втулка (10).

4. Штекерный соединитель (1) по п. 3, отличающийся тем, что резьбовая втулка (10) выполнена из металла.

5. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что перемычка (3) проводников заземления содержит по меньшей мере одну пару параллельных накладок (12, 14), каждая из которых имеет второе и, соответственно, третье сквозные отверстия (13, 15),

причем эти второе и третье сквозные отверстия (13, 15) расположены осесимметрично.

6. Штекерный соединитель (1) по п. 5, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из накладок (12, 14) перемычки (3) проводников заземления расположена в пазе (8) в несущей раме (4).

7. Штекерный соединитель (1) по п. 6, отличающийся тем, что вторая из накладок (12, 14) наложена на область (9) соединения несущей рамы (4).

8. Штекерный соединитель (1) по п. 5, отличающийся тем, что перемычка (3) проводников заземления содержит две пары накладок (12, 14), которые образованы на ее осевых концевых областях.

9. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что несущая рама (4) содержит крепежные средства (6) для соединения несущей рамы (4) с корпусом (2).

10. Штекерный соединитель (1) по п. 9, отличающийся тем, что крепежные средства (6) выполнены в виде фиксирующих средств для обеспечения фиксации с соответствующими фиксирующими средствами (7) корпуса (2).

11. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что перемычка (3) проводников заземления выполнена в виде единого целого из листового металла.

12. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что корпус (2) выполнен из пластмассы.

13. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что несущая рама (4) выполнена из пластмассы.