МНОГОПОЛЮСНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 2020 года по МПК H01R24/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к соединителям, в частности к электрическим соединителям.

Уровень техники

В большинстве случаев при использовании многополюсного соединителя два его главных компонента (например, компонент с штырями и компонент с гнездами) должны соединяться под определенным углом.

Недостатком такого соединителя является необходимость выравнивания этих компонентов относительно друг друга перед их соединением.

Таким образом, существует потребность в устранении этого недостатка.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретение, в сущности, относится к соединителю, содержащему розетку, по существу, цилиндрической формы и вилку, выполненную с возможностью соединения с розеткой и с предусмотренной возможностью отсоединения, в которой расположено множество контактов. Розетка содержит проводящую сторону в форме диска, на которой или в которой расположена по меньшей мере одна проводящая дорожка, образующая по меньшей мере одну дугу окружности, центр которой, по существу, совпадает с центром проводящей стороны, причем указанная дорожка, кроме того, расположена таким образом, чтобы обеспечивать возможность механического электрического соединения с одним из указанных контактов.

В соединителе в соответствии с изобретением розетка и вилка представляют собой два главных компонента, образующих соединитель.

В частной конфигурации, содержащей только одну кольцевую дорожку, центр указанной стороны розетки представляет собой дисковый проводник, расположенный таким образом, чтобы обеспечивать электрическое соединение с контактом вилки, расположенным в центре этой вилки.

Предпочтительно, соединитель содержит по меньшей мере две кольцевые проводящие дорожки, расположенные концентрически по отношению друг к другу.

Предпочтительно, каждый из контактов вилки установлен с возможностью осевого перемещения независимо от других контактов, чтобы обеспечить постоянный механический контакт с проводящими дорожками розетки.

Может быть предусмотрен механизм для приложения к каждому из контактов силы отдачи.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, контакты проходят через гибкую мембрану, например каучуковую, которая предпочтительно является герметичной.

Вилка в целом может быть ориентирована в единственном направлении. Альтернативно, он может быть угловым.

Вилка выполнена с возможностью соединения с розеткой при свободном вращении вокруг розетки или в ограниченном количестве угловых ориентаций.

Краткое описание чертежей

Лучше понять настоящее изобретение поможет описание некоторых вариантов его осуществления, которое будет приведено ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 представлена розетка, предназначенная для свободной ориентации вилки в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлена розетка, предназначенная для ограниченного набора угловых ориентаций вилки в соответствии с другим вариантом осуществления.

На фиг. 3 представлен вид сбоку розетки.

На фиг. 4 представлен разрез розетки.

На фиг. 5 представлена соединенная пара (угловая) вилка - розетка.

На фиг. 6 представлен другой вид угловой вилки.

На фиг. 7 представлена проводка вилки.

На фиг. 8 представлена вилка, содержащая множество выходов.

На фиг. 9 представлены установленные друг на друга вилки/розетки.

На фиг. 10 представлено пружинное кольцо.

На фиг. 11 представлено встраивание пружинного кольца в вилку.

Перечень ссылочных обозначений

1. Розетка

2. Вилка

3. Контакт

4. Проводящая сторона

5. Проводящая дорожка

6. Центр проводящей стороны

7. Гайка

8. Контакт

9. Мембрана

10. Выход

11. Пружинное кольцо

12. Шарик

13. Кольцевая канавка

14. Гнездо для шарика

Осуществление изобретения

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, описанном в настоящем документе, соединитель содержит 7 контактов.

Должно быть ясно, что изобретение не ограничивается этой конфигурацией. Изобретение охватывает также все соединители, содержащие по меньшей мере два контакта.

Кроме того, соединитель в соответствии с изобретением может иметь любые размеры.

Отличительным признаком соединителя в соответствии с настоящим изобретением является отсутствие необходимости предварительной ориентации вилки 2 (например, кабельного элемента) относительно розетки 1 (например, аппаратной коробки). Это преимущество обеспечивается

цилиндрической/кольцевой геометрией розетки и ее проводящей стороны 4 (см., например, фиг. 1). После соединения розетки 1 с вилкой 2 относительное вращение между ними может быть свободным или блокироваться с помощью системы бистабильного типа, например, блокирование с помощью бокового давления и разблокирование с помощью осевого давления).

В то же время, ориентация может быть заданной и ограничивающей возможность сочленения конечным числом различных угловых положений (например, четырьмя положениями, отделенными друг от друга углом 90 градусов, или двенадцатью положениями, отделенными друг от друга углом 30 градусов), как показано на фиг. 2.

Розетка 1 образована телом, которое может быть закреплено на внешнем устройстве с помощью крепежного элемента, такого как гайка 7 (фиг. 1) или заклепки, или любого подходящего средства, позволяющего прочно соединить эти два элемента (например, розетка может быть нашита на ткань/одежду).

Розетка 1 может соединяться с устройством с помощью металлических контактов 8, соединенных непосредственно с устройством (которое могут быть тканью, содержащей проводящие части, являющиеся или не являющиеся частью ткани), или через электрический контур (печатную плату, гибкую печатную схему и т.п.), приваренный к розетке и сопряженный с устройством (фиг. 3).

Вилка 2 состоит из электропроводящих частей, отделенных друг от друга изолирующими частями. Она может состоять из детальных узлов любого типа, обеспечивающих функцию передачи сигнала и электроизоляции (фиг. 1 и 4). Вилка 2 и розетка 1 предпочтительно могут легко чиститься в том смысле, что обеспечен легкий доступ к поверхности для удаления загрязнений/отложений/частиц без специального чистящего инструмента.

Предпочтительно, вилка 2 соединяется с розеткой 1 и отсоединяется от этой розетки одной рукой.

Соединение/разъединение может осуществляться простым вталкиванием/вытягиванием вилки 2 (вариант без блокировки) (фиг. 5). В соответствии с другим вариантом соединитель содержит блокировку и для освобождения блокировочного механизма требуется боковое нажатие с двух сторон (или любое другое преднамеренное действие).

Предпочтительно, вилка 2 должна обладать некоторой эластичностью, чтобы обеспечить электрический контакт с розеткой 1. Для этого каждый из контактов 3 может быть установлен с возможностью осевого перемещения независимо от других контактов 3, чтобы обеспечить прижатие каждого из контактов 3 к соответствующей дорожке 5 розетки 1.

Предпочтительно, контакты 3 проходят через гибкую мембрану 9, полученную, например, путем формования каучука поверх контактов 3 или любым другим методом, для создания подсборки, обеспечивающей индивидуальную подвижность контактов 3 относительно друг друга (фиг. 5).

Мембрана 9 позволяет также обеспечить герметичность узла.

Упругий элемент (не показан на фигурах), обеспечивающий механизм возврата в направлении розетки 1, позволяет прикладывать давление по отдельности к каждому из контактов 3, чтобы обеспечить электрическую непрерывность на каждом из этих контактов 3. Следует заметить, что эту функцию упругого элемента может выполнять мембрана 9.

Практически гладкая поверхность мембраны 9 и контактов 3 позволяет также обеспечить превосходную «очищаемость», аналогичную «очищаемости» розетки 1 (фиг. 6).

Жилы кабеля или любое другое средство соединения, например печатная плата (не показана), соединены (например, горизонтально приварены) с задней частью каждого из контактов 3 для обеспечения электрического соединения с ограничением занимаемого им пространства. Узел закрывается крышкой для механической защиты системы и поддержания ее герметичности (фиг. 7).

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения (не показан), концентрические дорожки образуют кольцевые канавки на указанной стороне розетки.

Число выходов 10 вилки 2 и розетки 1 может быть различным (фиг. 8).

Вилка 2 может содержать «розеточную» часть, чтобы обеспечить возможность установки друг на друга нескольких вилок/розеток (фиг. 9).

Блокировка и/или освобождение сочленения соединителя может осуществляться с помощью пружинного кольца 11, обладающего некоторой упругостью, причем кольцо 11 опирается на шарики 12, расположенные в канавке 13, выполненной в розетке (фиг. 1 и 3).

Возможный пример пружинного кольца 11 представлен на фиг. 10, а встраивание этого пружинного кольца в вилку 2 представлено на фиг. 11.

Возможны различные положения гнезд 14 для шариков (фиг. 2) с целью обеспечения множества точек блокировки, чтобы избежать вращения после сочленения.

Изобретение относится к электротехнике. Соединитель содержит розетку, по существу, цилиндрической формы и вилку, выполненную с возможностью соединения с розеткой и с предусмотренной возможностью отсоединения, в которой расположено множество контактов; причем розетка содержит проводящую сторону, на которой или в которой расположена по меньшей мере одна проводящая дорожка, образующая по меньшей мере одну дугу окружности, центр которой, по существу, совпадает с центром проводящей стороны; причем указанная дорожка, кроме того, расположена таким образом, чтобы обеспечивать возможность механического электрического соединения с одним из указанных контактов. Технический результат заключается в обеспечении возможности соединения компонентов соединителя под различными углами относительно друг друга. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Соединитель, содержащий розетку (1), по существу, цилиндрической формы и вилку (2), выполненную с возможностью соединения с розеткой (1) и с предусмотренной возможностью отсоединения, в которой расположено множество контактов (3); причем розетка (1) содержит проводящую сторону (4), на которой или в которой расположена по меньшей мере одна проводящая дорожка (5), образующая по меньшей мере одну дугу окружности, центр (6) которой, по существу, совпадает с центром проводящей стороны (4); причем указанная дорожка (5), кроме того, расположена таким образом, чтобы обеспечивать возможность механического электрического соединения с одним из указанных контактов (3), причем в соединителе каждый из контактов (3) установлен с возможностью осевого перемещения независимо от других контактов, при этом контакты проходят через гибкую мембрану, которая является герметичной, причем соединитель также содержит механизм, выполненный с возможностью приложения силы отдачи к каждому из контактов, и упругий элемент, обеспечивающий механизм возврата в направлении розетки (1) и позволяющий прикладывать давление по отдельности к каждому из контактов (3), причем указанный упругий элемент образован мембраной (9).

2. Соединитель по п. 1, содержащий по меньшей мере две кольцевые проводящие дорожки (5), расположенные концентрически.

3. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором вилка (2) является угловой.

4. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором вилка (2) выполнена с возможностью соединения при свободном вращении вокруг розетки (1).

5. Соединитель по любому из предшествующих пп. 1-4, в котором вилка (2) выполнена с возможностью соединения в ограниченном количестве ориентаций вокруг розетки (1).

6. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором контакты (3) распределены асимметрично на поверхности проводящей стороны (4).

7. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором вилка содержит «розеточную» часть, чтобы обеспечить возможность установки друг на друга нескольких вилок/розеток.

8. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором вилка содержит пружинное кольцо (11), выполненное с возможностью блокировки и/или освобождения сочленения соединителя.

9. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором после соединения кольцо опирается на шарики (12), расположенные в канавке (13), выполненной в розетке.

10. Соединитель по любому из предшествующих пунктов, в котором розетка закреплена на внешнем устройстве с помощью крепежного элемента и соединена с устройством с помощью контактов (8), соединенных непосредственно с устройством или через электрический контур, приваренный к розетке и сопряженный с устройством.