МОДУЛЬ ШТЕКЕРНОГО СОЕДИНИТЕЛЯ С ПРУЖИННЫМИ ПЕРЕМЫЧКАМИ Российский патент 2020 года по МПК H01R13/703 

Изобретение исходит из системы, состоящей из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя, согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения. Изобретение относится также к способу согласно ограничительной части независимого пункта 13 формулы изобретения.

Подобные системы используются в цепях тока, которые не могут разрываться. Подобные цепи тока могут обнаруживаться, в частности, в предохранительной технике и включают в себя, например, трансформаторы и/или вентильные преобразователи.

EP 2 510 590 B1 показывает тяжелый штекерный соединитель, который может оснащаться различными модулями штекерного соединителя. Отдельные контактные элементы модулей штекерного соединителя могут шунтироваться так называемыми адаптерными элементами.

Однако, это шунтирование является постоянным и активным до тех пор, пока адаптерный элемент установлен на модуле штекерного соединителя. Шунтирование не может прерываться во вставленном состоянии. Поэтому подобные модули штекерного соединителя могут использоваться только в цепях тока, которые, по меньшей мере, временно могут разрываться, если, например, подключенный штекерный соединитель вытягивается.

Немецкое ведомство по патентам и товарным знакам в приоритетной заявке для данной заявки выявило следующий уровень техники: DE 31 44 580 A1; DE 34 42 056 A1; DE 44 28 323 A1; DE 10 2005 041 472 A1 и DE 10 2016 204 743 A1.

Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить систему из двух модулей штекерного соединителя, которая может использоваться в цепях тока, которые не могут разрываться.

Задача решается с помощью предмета независимых пунктов 1 и 13 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Соответствующая изобретению система состоит из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя. Подобные модули штекерного соединителя используются в так называемых тяжелых штекерных соединителях, которые модульным образом могут оснащаться разнообразными модулями штекерного соединителя.

Модули штекерного соединителя устанавливаются, как правило, в удерживающей раме, которая затем монтируется в корпусе штекерного соединителя. Такая удерживающая рама раскрыта, например, в DE 10 2013 113 975 A1.

Соответствующие изобретению модули штекерного соединителя в каждом случае имеют, по меньшей мере, два контактных элемента. При этом речь идет предпочтительно об электрических контактных элементах, которые состоят из металлического основного материала с нанесенным на него, особо проводящим металлическим сплавом. Первый модуль штекерного соединителя имеет, по меньшей мере, одну пружинную перемычку, причем упомянутая, по меньшей мере, одна пружинная перемычка электропроводно соединяет друг с другом в невставленном состоянии упомянутого, по меньшей мере, два контактных элемента первого модуля штекерного соединителя. Это означает, что пружинная перемычка изготовлена из проводящего материала и в невставленном состоянии первого модуля штекерного соединителя находится в соприкасающемся контакте, по меньшей мере, с двумя контактными элементами.

Предпочтительно пружинная перемычка расположена между двумя контактными элементами. Пружинная перемычка состоит из пружинно-упругого, электропроводного материала. В невставленном состоянии пружинная перемычка прижимается с одной стороны к первому, а с другой стороны ко второму контактному элементу, вследствие чего возникает так называемое электрическое шунтирование между контактными элементами. Это расположение является наиболее компактным.

Предпочтительно модуль штекерного соединителя имеет, по меньшей мере, четыре контактных элемента и, по меньшей мере, две пружинные перемычки. В каждом случае между двумя контактными элементами расположена одна пружинная перемычка.

Предпочтительно пружинная перемычка изготавливается посредством способа штамповки с гибкой. Пружинная перемычка выполнена зеркально-симметричной вдоль своей основной оси симметрии. В идеале пружинная перемычка выполнена омегаобразной, причем концы загнуты вовнутрь, для того чтобы как можно меньше механически нагружать поверхность контактного элемента, соответственно, контактных элементов, если оба приводятся в соприкасающийся контакт друг с другом.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения контактные элементы имеют контактную область и соединительную область. К соединительной области контактного элемента присоединяются провода присоединенного к штекерному соединителю кабеля. Здесь применяется, например, техника обжима. Контактная область контактного элемента входит в контакт с контактным элементом противоположного модуля штекерного соединителя, как только модули штекерного соединителя соединены друг с другом вставочным соединением. Упомянутая, по меньшей мере, одна пружинная перемычка электропроводно соединяет друг с другом в невставленном состоянии, по меньшей мере, два контактных элемента первого модуля штекерного соединителя в соединительной области. В соединительной области двух контактных элементов устанавливается контакт с пружинной перемычкой. Установление контакта на удалении от контактной области контактных элементов имеет то преимущество, что экономится металлический сплав контактного элемента в контактной области. Вследствие этого при помощи соответствующего изобретению модуля штекерного соединителя может достигаться большее количество циклов вставки. Контактная область контактных элементов механически нагружается во время процесса вставки. Дополнительная нагрузка за счет пружинной перемычки в этой области привела бы к ускоренному износу соответствующих контактных элементов.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения второй модуль штекерного соединителя имеет сдвиговый элемент. Сдвиговый элемент разъединяет, если первый и второй модуль штекерного соединителя соединены друг с другом вставочным соединением, электропроводное соединение между двумя контактными элементами первого модуля штекерного соединителя и расположенной между ними пружинной перемычкой. Контакт между контактными элементами и пружинной перемычкой устраняется.

Предпочтительно сдвиговый элемент во втором модуле штекерного соединителя выполнен U-образным. Благодаря U-образной форме концы омегообразной пружинной перемычки могут одновременно выводиться из контакта с соответствующими контактными элементами. Благодаря U-образной форме во втором модуле штекерного соединителя помимо этого возможно достигать соединительной области контактных элементов в первом модуле штекерного соединителя.

Наиболее предпочтительно, если первый модуль штекерного соединителя имеет, по меньшей мере, два, однако предпочтительно четыре контактных элемента, которые выполнены в виде гнездовых контактов. Вследствие этого первый модуль штекерного соединителя может монтироваться в так называемом монтажном фланце на установке и/или машине. Ввиду того, что монтажный фланец в отличие от штекерного соединителя механически нагружается в меньшей степени, так как он, например, не может упасть, также первый модуль штекерного соединителя механически сберегается. Соответственно второй модуль штекерного соединителя имеет, по меньшей мере, два, однако предпочтительно четыре контактных элемента, которые выполнены в виде штыревых контактов.

Предпочтительно, если первый модуль штекерного соединителя имеет, по меньшей мере, одну удерживающую пластину, которая фиксирует упомянутую, по меньшей мере, одну пружинную перемычку внутри первого модуля штекерного соединителя. Эта фиксация происходит в идеале в точке пересечения оси симметрии пружинной перемычки. Пружинный элемент имеет слева и справа от области фиксации пружинящие рычаги, которые в каждом случае могут прижиматься к контактному элементу.

Предпочтительно удерживающая пластина принимает двойную функцию. Удерживающая пластина фиксирует как пружинную перемычку, так и оба соответствующих контактных элемента в первом модуле штекерного соединителя. Эта простая конструкция делает первый модуль штекерного соединителя равным образом прочным и предпочтительным в изготовлении.

Оба вышеупомянутых модуля штекерного соединителя соединяются друг с другом вставочным соединением. При этом первый и второй модуль штекерного соединителя направляются друг относительно друга в направлении вставки. Сдвиговый элемент второго модуля штекерного соединителя оказывает при этом давление, по меньшей мере, на одну пружинную перемычку первого модуля штекерного соединителя. Вследствие этого, по меньшей мере, одна пружинная перемычка выводится из контакта, по меньшей мере, с двумя соответствующими гнездовыми контактами. Контактные элементы первого модуля штекерного соединителя и контактные элементы второго модуля штекерного соединителя приводятся в контакт. Штыревые контакты второго модуля штекерного соединителя вставляются при этом в гнездовые контакты первого модуля штекерного соединителя. Это происходит, прежде чем, по меньшей мере, одна пружинная перемычка выводится из контакта, по меньшей мере, с двумя соответствующими гнездовыми контактами.

Пример осуществления изобретения изображен на чертежах и разъясняется в дальнейшем более подробно. На чертежах показано:

фиг.1 - изображение в перспективе в разобранном виде соответствующей изобретению системы из первого и второго модуля штекерного соединителя;

фиг.2 - изображение в перспективе первого модуля штекерного соединителя с извлеченной пружинной перемычкой;

фиг.3 - электрическая схема первого модуля штекерного соединителя в невставленном состоянии;

фиг.4 - изображение в разрезе несоединенной системы из первого и второго модуля штекерного соединителя; и

фиг.5 - изображение в разрезе соединенной вставочным соединением системы из первого и второго модуля штекерного соединителя.

Фигуры содержат частично упрощенные, схематичные изображения. Частично для одинаковых, однако в некоторых случаях не идентичных элементов используются идентичные ссылочные позиции. Различные виды одинаковых элементов могут иметь различные масштабы.

Фиг.1 показывает изображение в разобранном виде первого модуля 1 штекерного соединителя и второго модуля 2 штекерного соединителя. Первый модуль 1 штекерного соединителя состоит из основного тела 3, в котором расположены четыре контактных элемента, выполненных в виде гнездового контакта 4, удерживающая пластина 5 и две пружинные перемычки 6.

Первый модуль 1 штекерного соединителя имеет на наружной стороне стопорные носики 7, при помощи которых первый модуль 1 штекерного соединителя может фиксироваться в удерживающей раме (не показана) тяжелого штекерного соединителя (не показан) или монтажного фланца (не показан). Первый модуль штекерного соединителя имеет цилиндрические первые отверстия 8, 8`, 8``, 8```, в которых могут фиксироваться гнездовые контакты 4. Между ними первый модуль 1 штекерного соединителя имеет прямоугольные вторые отверстия 9, 9`, в которых в каждом случае может фиксироваться пружинная перемычка 6. В невставленном состоянии в каждом случае одна пружинная перемычка 6, 6` находится в контакте с двумя гнездовыми контактами. Такой контакт обозначен кругом на фиг.4 как область 14 соприкосновения. Область 14 соприкосновения находится в соединительной области отдельных контактных элементов или гнездовых контактов 4, 4`, 4``, 4```. Помимо этого эта область механически нагружена в меньшей степени, так что частое контактирование с концевыми областями соответствующей пружинной перемычки 6, 6` не влияет на проводимость контактных элементов.

Второй модуль штекерного соединителя состоит из основного тела 10, четырех расположенных в нем контактных элементов, в данном случае штыревых контактов 11, и удерживающей пластины 12. Штыревые контакты 11 фиксируются удерживающей пластиной 12 в основном теле 10. Во втором модуле 2 штекерного соединителя выполнен сдвиговый элемент 13. При помощи сдвигового элемента 13 пружинная перемычка 6 первого модуля 1 штекерного соединителя может выводиться из контакта с гнездовыми контактами 4. Точный принцип действия разъясняется далее ниже более подробно. Также второй модуль 2 штекерного соединителя имеет стопорные носики 7` для фиксации в удерживающей раме (не показана).

На фиг.3 изображена функция переключения первого модуля 1 штекерного соединителя. В невставленном состоянии гнездовые контакты 4, 4`, 4``, 4``` первого модуля штекерного соединителя замкнуты накоротко использованными в паре пружинными перемычками 6, 6`. Пружинные перемычки 6, 6` изображены при этом на фиг.3 лишь схематично. Одно шунтирование имеется между гнездовым контактом 4 и гнездовым контактом 4`. Второе шунтирование имеется между гнездовым контактом 4`` и гнездовым контактом 4```.

Сдвиговый элемент 13 обозначен на фиг.3 лишь схематично. Штыревые и гнездовые контакты являются опережающими и контактируют, прежде чем пружинные перемычки 6, 6` отсоединяются. Вследствие этого обеспечивается, что цепь тока, в которую интегрирован первый модуль 1 штекерного соединителя, никогда не разрывается.

Процесс вставки вышеописанных модулей штекерного соединителя изображен на фиг.4 и 5 и протекает следующим образом. Первый 1 и второй 2 модуль штекерного соединителя соединяются друг с другом вставочным соединением. При этом сдвиговый элемент 13 второго модуля штекерного соединителя оказывает давление на пружинные перемычки 6, 6` первого модуля штекерного соединителя. Вследствие этого пружинная перемычка 6, соответственно, пружинные перемычки 6, 6` отсоединяется/отсоединяются от соответствующих гнездовых контактов 4, 4` и 4``, 4```. Однако, перед этим контактные элементы 4, 4` и 4``, 4``` первого модуля 1 штекерного соединителя и контактные элементы 11, 11` второго модуля 2 штекерного соединителя приводятся в контакт. Контактные элементы 4, 4`, 4``, 4``` первого модуля 1 штекерного соединителя и контактные элементы 11, 11` второго модуля 2 штекерного соединителя контактируют друг с другом, прежде чем шунтирование контактных элементов 4, 4` и 4``, 4``` первого модуля 1 штекерного соединителя устраняется. Вследствие этого обеспечивается, что цепь тока, в которой находится первый модуль 1 штекерного соединителя, разрывается или может разрываться.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 первый модуль штекерного соединителя

2 второй модуль штекерного соединителя

3 основное тело

4 гнездовой контакт

5 удерживающая пластина

6 пружинная перемычка

7 стопорный носик

8 первое отверстие

9 второй отверстие

10 основное тело

11 штыревой контакт

12 удерживающая пластина

13 сдвиговый элемент

14 область соприкосновения

Изобретение относится к электротехнике. Система состоит из первого модуля (1) штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля (2) штекерного соединителя, причем модули (1, 2) штекерного соединителя имеют два контактных элемента (4, 11). Первый модуль (1) штекерного соединителя имеет пружинную перемычку (6, 6`), которая электропроводно соединяет друг с другом в невставленном состоянии два контактных элемента (4, 4`; 4``, 4```) первого модуля (1) штекерного соединителя. Технический результат заключается в обеспечении возможности использовать систему из двух модулей штекерного соединителя в цепях тока, которые не могут разрываться. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Система из первого модуля (1) штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля (2) штекерного соединителя, причем модули (1, 2) штекерного соединителя в каждом случае имеют по меньшей мере два контактных элемента (4, 11), причем первый модуль (1) штекерного соединителя имеет по меньшей мере одну пружинную перемычку (6, 6`), причем упомянутая по меньшей мере одна пружинная перемычка (6, 6`) электропроводно соединяет друг с другом в невставленном состоянии упомянутые по меньшей мере два контактных элемента (4, 4`; 4``, 4```) первого модуля (1) штекерного соединителя,

причем первый модуль (1) штекерного соединителя имеет по меньшей мере одну удерживающую пластину (5), которая фиксирует внутри первого модуля (1) штекерного соединителя упомянутую по меньшей мере одну пружинную перемычку (6, 6`) и упомянутые по меньшей мере два контактных элемента (4, 4`; 4``, 4```).

2. Система из первого модуля (1) штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля (2) штекерного соединителя по п.1, причем

контактные элементы (4, 11) имеют контактную область и соединительную область, и упомянутая по меньшей мере одна пружинная перемычка (6, 6`) электропроводно соединяет друг с другом в невставленном состоянии упомянутые по меньшей мере два контактных элемента (4, 4`; 4``, 4```) первого модуля (1) штекерного соединителя в соединительной области.

3. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по п.1 или 2, причем

пружинная перемычка (6, 6`) расположена между двумя контактными элементами (4, 4`; 4``, 4```).

4. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по любому из пп.1-3, причем

первый модуль (1) штекерного соединителя имеет по меньшей мере четыре контактных элемента (4, 4`; 4``, 4```) и по меньшей мере две пружинные перемычки (6, 6`), причем в каждом случае между двумя контактными элементами (4, 4`; 4``, 4```) расположена одна пружинная перемычка (6, 6`).

5. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по любому из пп.1-4, причем

второй модуль штекерного соединителя имеет сдвиговый элемент (13), который во вставленном состоянии разъединяет электропроводное соединение между двумя контактными элементами (4, 4`; 4``, 4```) и расположенной между ними пружинной перемычкой (6, 6`).

6. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по п.5, причем

сдвиговый элемент (13) выполнен U-образным.

7. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по любому из пп.1-6, причем

по меньшей мере одна пружинная перемычка (6, 6`) выполнена зеркально-симметричной вдоль своей основной оси симметрии.

8. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по любому из пп.1-7, причем

упомянутая по меньшей мере одна пружинная перемычка (6, 6`) выполнена омегаобразной.

9. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по любому из пп.1-8, причем

первый модуль (1) штекерного соединителя имеет по меньшей мере два, однако предпочтительно четыре контактных элемента (4, 4`; 4``, 4```), которые выполнены в виде гнездовых контактов.

10. Система из первого модуля штекерного соединителя и соединяемого с ним вставочным соединением второго модуля штекерного соединителя по любому из пп.1-9, причем

второй модуль (2) штекерного соединителя имеет по меньшей мере два, однако предпочтительно четыре контактных элемента (11, 11`), которые выполнены в виде штыревых контактов.

11. Способ вставочного соединения первого (1) и второго (2) модулей штекерного соединителя системы по любому из пп.1-10,

причем первый и второй модули штекерного соединителя направляются относительно друг друга в направлении вставки,

причем сдвиговый элемент (13) второго модуля штекерного соединителя оказывает давление на по меньшей мере одну пружинную перемычку (6, 6`) первого модуля (1) штекерного соединителя, и вследствие этого упомянутая по меньшей мере одна пружинная перемычка (6, 6`) выводится из соприкасающегося контакта с по меньшей мере двумя соответствующими гнездовыми контактами (4, 4` и 4``, 4```).

12. Способ по п.11, причем

контактные элементы (4, 4` и 4``, 4```) первого модуля (1) штекерного соединителя и контактные элементы (11, 11`) второго модуля (2) штекерного соединителя приводятся в соприкасающийся контакт, прежде чем упомянутая по меньшей мере одна пружинная перемычка (6, 6`) выводится из соприкасающегося контакта с упомянутыми по меньшей мере двумя соответствующими гнездовыми контактами (4, 4` и 4``, 4```).