Штекерный соединитель и узел штекерного соединителя Российский патент 2022 года по МПК H01R9/53 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение касается штекерного соединителя для соединения с ответным штекером в технике быстрого подключения, в частности, для передачи больших токов и с хорошими свойствами ЭМС (электромагнитной совместимости). Данное изобретение касается, далее узла штекерного соединителя с таким штекерным соединителем и таким ответным штекером.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По мере развития науки и техники все сильнее становилось стремление властей к использованию зеленой энергии. Поэтому во многих отраслях электрическая энергия все чаще используется, например, в автомобильной промышленности, в частности, в железнодорожном транспорте и в автомобильном транспорте. В таком случае возникают особые требования к рабочим характеристикам в отношении передачи тока. Например, зарядка таких транспортных средств требует передачи энергии с высоким напряжением и/или большими токами. Поэтому возникает особая потребность в штекерных соединителях, которые выдерживают большие токи.

В уровне техники кабели для передачи высоких напряжений и больших токов уже были усовершенствованы. Например, предусматривается слой, обеспечивающий ЭМС, а именно электромагнитный экранирующий слой во внешнем изоляционном слое кабеля для передачи, который позволяет избежать того, что вызываемое передаваемыми высокими напряжениями или большими токами магнитное поле будет мешать нормальной работе находящихся поблизости электронных приборов. Однако, часть существующих штекерных соединителей обеспечивает экранирующую функцию от электромагнитных помех лишь внутри передающего ток или сигнал штекерного соединителя, в частности, для контактов, чего недостаточно для передачи высоких напряжений и больших токов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с этим данное изобретение направлено на то, чтобы предоставить штекерный соединитель, который обеспечивает дополнительную электромагнитную экранирующую функцию и решает обрисованную проблему передачи высоких напряжений и/или больших токов.

Согласно одному аспекту данного изобретения предоставляется штекерный соединитель для электрического соединения подключенного к нему кабеля с ответным штекером, содержащий по меньшей мере один проводящий контакт; изоляционный внутренний корпус, который имеет крепежный участок для закрепления контактов; проводящий внешний корпус, который имеет крепежный участок для закрепления внутреннего корпуса. Указанный штекерный соединитель содержит, далее, электрически соединенный с проводящим внешним корпусом первый экранирующий элемент, который может контактировать с изоляционным внешним слоем соединенного со штекерным соединителем кабеля, и, тем самым, создавать электрический контакт с электромагнитным экранирующим слоем в изоляционном внешнем слое кабеля, чтобы обеспечивать дополнительную электромагнитную экранирующую функцию для кабеля.

Согласно данному изобретению, первый экранирующий элемент создает соответственно электрическое соединение с проводящим внешним корпусом и электромагнитным экранирующим слоем кабеля. Поэтому внутри кабеля и штекерного соединителя может создаваться дополнительная электромагнитная экранирующая функция, с помощью которой при передаче высоких напряжений или больших токов выполняются требования к электромагнитным помехам для внешних электронных приборов.

В одном предпочтительном варианте выполнения данного изобретения первый экранирующий элемент образован в форме перевернутого треугольника, верхняя сторона которого находится в проводящем контакте с проводящим внешним корпусом, тогда как нижняя вершина находится в электрическом контакте с электромагнитным экранирующим слоем кабеля.

В другом предпочтительном примере осуществления данного изобретения первый экранирующий элемент выполнен из металла, причем этот металл является нержавеющим металлом. Предпочтительно в случае этого металла речь идет об алюминиевом сплаве, поверхность которого никелирована методом химического восстановления.

Альтернативно или дополнительно первый экранирующий элемент может состоять из меди, стали, алюминия и/или латуни, или по меньшей мере содержать эти материалы.

В следующем предпочтительном примере осуществления данного изобретения указанный штекерный соединитель содержит помещенный в проводящий внешний корпус второй экранирующий элемент, который может находиться в электрическом контакте с проводящим внешним корпусом штекерного соединителя и с проводящим внешним корпусом ответного штекера, соединенного со штекерным соединителем, чтобы обеспечить дополнительную электромагнитную экранирующую функцию для кабеля.

В следующем предпочтительном примере осуществления данного изобретения указанный второй экранирующий элемент представляет собой кольцевую пружинную шайбу, которая находится в периферийном контакте с проводящим внешним корпусом штекерного соединителя и проводящим внешним корпусом ответного штекера. Благодаря этому может быть обеспечено улучшенное электромагнитное экранирование между штекерным соединителем и ответным штекером.

В одном предпочтительном варианте выполнения в отношении второго экранирующего элемента речь может идти о пружине круглого сечения, плоской треугольной пружине или мультиламели, и/или этот второй экранирующий элемент может иметь щеточные контакты.

В еще одном варианте выполнения в случае первого экранирующего элемента речь может идти о пружине круглого сечения, плоской треугольной пружине или о мультиламели, и/или первый экранирующий элемент может иметь щеточные контакты.

Эти варианты выполнения, в частности, в подходящей комбинации имеют то преимущество, что соответствующее переходное сопротивление контакта может быть целенаправленно адаптировано к требованиям соответствующего применения.

В следующем предпочтительном примере осуществления данного изобретения первый и/или второй экранирующие элементы выполнены из нержавеющего металла. В частности, в случае металла речь может идти об алюминиевом сплаве. В частности, его поверхность может быть никелирована методом химического восстановления.

Альтернативно или дополнительно второй экранирующий элемент может состоять из меди, стали, алюминия или латуни, или по меньшей мере содержать эти материалы.

В одном предпочтительном примере осуществления данного изобретения штекерный соединитель содержит размещенный в проводящем внешнем корпусе изоляционный уплотнительный элемент, который контактирует с внешним изоляционным слоем кабеля для создания водонепроницаемого уплотнения. Кроме того, указанный штекерный соединитель содержит Г-образный элемент сжатия, чтобы благодаря соединению между крепежным элементом штекерного соединителя и проводящим внешним корпусом одновременно передавать тангенциальное усилие на уплотнительный элемент, так что этот уплотнительный элемент радиально расширяется и, тем самым, образует прочное герметизирующее сопряжение с кабелем.

В следующем предпочтительном примере осуществления данного изобретения проводящий внешний корпус выполнен из металла, причем этот металл представляет собой алюминий, никелированный методом химического восстановления.

Согласно другому аспекту данного изобретения, предлагается узел штекерного соединителя, содержащий вышеописанный штекерный соединитель и связанный с этим штекерным соединителем ответный штекер, причем ответный штекер содержит: проводящий контакт; изоляционный внутренний корпус, который имеет крепежный участок для закрепления этого контакта; и проводящий внешний корпус, который имеет крепежный участок для закрепления внутреннего корпуса. Указанный ответный штекер содержит, далее, соединенный проводящим образом с проводящим внешним корпусом третий экранирующий элемент, который может контактировать с изоляционным внешним слоем кабеля, соединенного с этим ответным штекером, и создавать электрический контакт с электромагнитным экранирующим слоем в изоляционном внешнем слое кабеля, чтобы обеспечить дополнительную электромагнитную экранирующую функцию для кабеля.

В следующем предпочтительном примере осуществления данного изобретения третий экранирующий элемент выполнен в форме перевернутого треугольника, верхняя сторона которого находится в проводящем контакте с проводящим внешним корпусом ответного штекера, тогда как нижняя вершина находится в электрическом контакте с электромагнитным экранирующим слоем кабеля.

Предпочтительный узел штекерного соединителя характеризуется тем, что первый экранирующий элемент, второй экранирующий элемент и третий экранирующий элемент образуют соответственно электрический контакт с внешним корпусом штекерного соединителя и с внешним корпусом ответного штекера, чтобы обеспечить полное электромагнитное экранирование для кабеля, соединенного через штекерный соединитель и ответный штекер, и для узла штекерного соединителя.

В следующем предпочтительном примере осуществления данного изобретения второй экранирующий элемент выполнен из металла, в частности, из нержавеющего металла.

Согласно данному изобретению, предусмотрены первый экранирующий элемент, второй экранирующий элемент и третий экранирующий элемент из металла, каждый из которых электропроводящим образом соединен со слоем оплетки, обеспечивающим ЭМС кабеля, и с проводящим внешним корпусом, который тоже выполнен из металла. Благодаря этому как кабель, так и штекерный соединитель, и состыкованный с ним ответный штекер приобретают отличное электромагнитное экранирование. Таким образом, передача получается надежнее и стабильнее, и не создаются электромагнитные помехи для электронных приборов в окружающем пространстве. И, наконец, в уровне техники многие предназначенные для передачи сигнала штекерные соединители не обладают экранирующей функцией, вследствие чего передаваемые ими сигналы подвержены электромагнитному воздействию со стороны периферийного окружения. Предлагаемый изобретением штекерный соединитель может, однако, предотвратить электромагнитное влияние на периферийное окружение.

краткое описание чертежей

На чертежах показано следующее.

Фиг. 1 подетальное изображение в перспективе штекерного соединителя согласно данному изобретению,

Фиг. 2 вид в разрезе контакта штекерного соединителя согласно данному изобретению,

Фиг. 3 вид в разрезе внутреннего корпуса штекерного соединителя согласно данному изобретению,

Фиг. 4 вид в разрезе внешнего корпуса и скользящего элемента штекерного соединителя согласно данному изобретению,

Фиг. 5 вид в перспективе смонтированного штекерного соединителя с кабелем, согласно данному изобретению,

Фиг. 6 вид в разрезе штекерного соединителя и кабеля после сборки, согласно данному изобретению,

Фиг. 7 подетальное изображение в перспективе ответного штекера согласно данному изобретению,

Фиг. 8 вид в разрезе контакта ответного штекера согласно данному изобретению,

Фиг. 9 вид в разрезе внутреннего корпуса ответного штекера согласно данному изобретению,

Фиг. 10 вид в разрезе внешнего корпуса ответного штекера согласно данному изобретению,

Фиг. 11 вид в перспективе ответного штекера с кабелем, согласно данному изобретению,

Фиг. 12 схематичное изображение монтажа штекерного соединителя с кабелем согласно данному изобретению,

Фиг. 13 вид в перспективе узла штекерного соединителя с кабелем, согласно данному изобретению,

Фиг. 14 вид в разрезе узла штекерного соединителя с кабелем, согласно данному изобретению.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение в дальнейшем разъясняется более подробно на примерах его осуществления с привлечением чертежей. Следует указать на то, что рассмотренные примеры осуществления представляют собой лишь предпочтительные варианты выполнения и не должны считаться ограничивающими объем защиты данного изобретения. Средний специалист в данной области на основе рассуждений и раскрытого существа данного изобретения может реализовать разные дополнительные вариации данного изобретения, и они должны рассматриваться как подпадающие под объем защиты данного изобретения.

Кроме того, термины «аксиальное направление» и «направление ввода» в данном изобретении имеют, по существу, одинаковое значение. Следует, однако, учитывать, что термин «направление ввода» имеет направленность, тогда как «аксиальное направление» никакой направленности не имеет. В дальнейшем направление признаков «спереди» и «сзади» определено исходя из направления ввода. Если штекер и ответные штекеры, согласно данному изобретению, вводятся или введены друг в друга и, тем самым, образуют узел штекерного соединителя, то при описании штекерного соединителя и ответного штекера термины «спереди» и «сзади» не являются абсолютно идентичными, если направление ввода штекерного соединителя и ответного штекера являются точно противоположными. Это очевидно для специалиста в данной области. Кроме того, термины «внутри» и «снаружи» определяются на основе радиального направления штекерного соединителя, термины «внутрь», «внутренняя сторона» и т.д. относятся к направлению, проходящему вдоль радиального направления и обращенному к центру оси, а термины «наружу», «наружная сторона» и т.д. относятся к направлению, проходящему вдоль радиального направления и обращенному от центра оси.

Как показано на Фиг. 1, штекер 1 согласно данному изобретению содержит, по существу, металлический контакт 10, внутренний корпус 12, внешний корпус 14 и скользящий элемент 16, который может скользить по внешнему корпусу 14.

Как показано на Фиг. 2, общая форма контакта 10, по существу, представляет собой цилиндрическую, причем этот контакт выполнен цельным из меди C1100. Если смотреть в направлении ввода, указанный контакт содержит расположенные друг за другом участок 100 ввода контакта, участок 102 крепления контакта и участок 104 соединения контакта. При этом внутренний диаметр контакта 10 на участке 100 ввода контакта и на участке 102 крепления контакта меньше, чем внутренний диаметр на участке 104 соединения контакта, причем на участке 102 крепления контакта задана обращенная от направления ввода концевая поверхность 1022 кабеля. В месте соединения между участком 102 крепления контакта и участком 104 соединения контакта указанный контакт 10 имеет упорный участок 106 на внешней поверхности, причем в случае упорного участка 106 речь идет о кольцевом фланце.

Участок 100 ввода контакта в своем окружном направлении содержит несколько проходящих вдоль аксиального направления прорезей 1000, которые проходят предпочтительно к участку 102 крепления контакта. Кроме того, внешняя поверхность участка 100 ввода контакта на переднем конце, если смотреть с направления ввода, имеет внешнее скругление для того, чтобы быстро и просто реализовать введение в контакт 20 соответствующего ответного штекера 2.

Вдоль направления ввода контакт 10 на заднем конце участка 100 ввода контакта имеет, далее, выемку 1004, причем этот контакт 10 на переднем конце участка 102 крепления контакта имеет крепежную выемку 1020 контакта для приема выполненного из резины упругого крепежного элемента 108.

Как представлено на Фиг. 3, указанный внутренний корпус 12 штекерного соединителя 1 представляет собой изоляционный корпус, имеющий, по существу, цилиндрическую общую форму и выполненный цельным из изоляционного материала, предпочтительно из изоляционной резины (EPDM и SR) или пластика (PPS). Если смотреть в направлении ввода, внутренний корпус содержит расположенные друг за другом участок 120 ввода внутреннего корпуса, крепежный участок 122 внутреннего корпуса и соединительный участок 124 внутреннего корпуса. Наружный диаметр крепежного участка 122 внутреннего корпуса предпочтительно такой же, как наружный диаметр участка 120 ввода внутреннего корпуса, тогда как внутренний диаметр крепежного участка 122 внутреннего корпуса меньше, чем внутренний диаметр участка 120 ввода внутреннего корпуса. Таким образом, между ними обоими образуется выходящий внутрь выступ, который имеет обращенную к направлению ввода блокирующую поверхность 1222. Благодаря этой блокирующей поверхности 1222 контакт может быть защищен от повреждения при приложении слишком большого усилия при введении.

Кроме того, внутренний диаметр крепежного участка 122 внутреннего корпуса, по существу, такой же, как и у участка 102 крепления контакта, тогда как этот крепежный участок внутреннего корпуса имеет ступенчатый участок 1226 для того, чтобы соединять крепежный участок внутреннего корпуса с упругим крепежным элементом 108 контакта 10, вошедшим в крепежную выемку 1020 этого контакта 10, так что может предотвращаться движение контакта 10 встречно направлению ввода. По сравнению с крепежным участком 122 внутреннего корпуса внутренний диаметр соединительного участка 124 внутреннего корпуса больше, чем внутренний диаметр крепежного участка 122 внутреннего корпуса, тогда как его наружный диаметр меньше, чем наружный диаметр крепежного участка 122 внутреннего корпуса. Благодаря этому на внутренней и внешней сторонах места вставки задается соответственно ограничивающая поверхность 1224 контакта и ограничивающая поверхность 1220 внутреннего корпуса.

Как представлено на Фиг. 4, внешний корпус 14 штекерного соединителя 1 выполнен из металла, который тоже имеет, по существу, цилиндрическую общую форму. На внутренней поверхности его переднего конца предусмотрен паз 1401 для размещения в нем упругого удерживающего кольца 144 и, тем самым, внутреннего корпуса 12 внутри внешнего корпуса 14. На внутренней поверхности среднего участка внешний корпус 14 имеет выходящий внутрь ограничивающий выступ 1402 внутреннего корпуса, чтобы соединять внешний корпус с ограничивающей поверхностью 1220 внутреннего корпуса 12 и, тем самым, ограничивать движение внутреннего корпуса 12 встречно направлению ввода.

Внешний корпус 14 на своем заднем конце имеет выходящий внутрь приемный участок 1406 для экранирующего элемента для приема экранирующего элемента 146, чтобы обеспечить электромагнитное экранирование подключенного сильноточного кабеля 6.

Кроме того, позади приемного участка 1406 для экранирующего элемента на внешнем корпусе 14 расположен приемный участок 1408 для уплотнительного элемента, чтобы размещать упругий уплотнительный элемент 148 на внутренней стороне. На внешней поверхности приемного участка 1408 для уплотнительного элемента предусмотрена резьба на внешнем корпусе, чтобы создать резьбовое соединение с крепежным элементом 18, тоже выполненным из металла, так что упругий уплотнительный элемент 148 закрепляется на приемном участке 1408 для уплотнительного элемента.

На Фиг. 5 показан в перспективе штекерный соединитель согласно данному изобретению с подключенным к нему кабелем. Во время монтажа изоляционный внешний слой на переднем конце кабеля 4 на длину примерно 30 мм удаляется вместе с оплеткой ЭМС, чтобы освободить жилу внутри. Затем крепежный элемент 18 штекерного соединителя 1, Г-образное уплотнительное поршневое кольцо 17 и уплотнительный элемент 148, согласно данному изобретению расположенные друг за другом, надвигаются на кабель 4 встречно направлению ввода. Вслед за этим контакт 10 надвигается на жилу кабеля 6, пока не достигнет позиции обжима. Теперь передний концевой участок жилы кабеля 6 прилегает к концевой поверхности 1022 кабеля соединительного участка 102 контактов 10. На позиции обжима участок 104 соединения контакта 10 сдавливается обжимным инструментом, так что внутренняя поверхность участка 104 соединения контакта прочно прилегает к жиле кабеля 4.

Одновременно с этим или перед этим, или после этого внутренний корпус штекерного соединителя 1 согласно данному изобретению вставляется во внешний корпус 14. А именно, внутренний корпус 12 встречно направлению ввода вставляется во внешний корпус 14 до тех пор, пока ограничивающая поверхность 1220 внутреннего корпуса 12 и ограничивающий выступ 1402 внешнего корпуса 14 не будут прилегать друг к другу. Теперь вставленное в паз 1401 внешнего корпуса 14 упругое удерживающее кольцо 144 заскакивает внутрь, чтобы ограничивать движение внутреннего корпуса 12 вперед вдоль направления ввода. Тем самым, внутренний корпус 12 штекерного соединителя 1 прочно закреплен во внешнем корпусе 14.

Контакт 10 вставляется во внутренний корпус 12, на котором уже смонтирован внешний корпус 14, пока не послышится звук «щелчка», который указывает, что контакт 10 достиг во внутреннем корпусе 12 положения блокировки. В положении блокировки упорный участок 106 контакта 10 и ограничивающая поверхность 1224 контакта внутреннего корпуса 12 прилегают друг к другу, чтобы предотвратить дальнейшее движение вперед контакта 10, тогда как находящийся в крепежной выемке 1020 контакта упругий крепежный элемент 108 выскакивает радиально наружу и охватывает ступенчатый участок 1226 внутреннего корпуса 12, чтобы предотвратить возвратное движение контакта 10.

Когда уплотнительный элемент 148 вдвигается вдоль направления ввода внутрь приемного участка 1408 уплотнительного элемента внешнего корпуса 14, крепежный элемент 18 с помощью резьбы соединяется с внешним корпусом 14. В таком случае крепежный элемент 18 продвигает Г-образное уплотнительное поршневое кольцо 17 вперед, так что посредством передней поверхности Г-образного уплотнительного поршневого кольца 17 на уплотнительный элемент 148 равномерно оказывается тангенциальное усилие (см. Фиг. 6), так что этот уплотнительный элемент 148 сжимается вдоль аксиального направления, чтобы создать расширение вдоль радиального направления. Таким образом, возникает плотный контакт с внешней поверхностью кабеля 4, благодаря чему получается хороший уплотняющий эффект. Вслед за этим затягивается крепежный винт, чтобы прочно закрепить кабель 4 на штекере 1.

На Фиг. 6 представлен вид в разрезе штекерного соединителя 1 и кабеля 4 после сборки. Из Фиг. 6 понятно, что контакт 2 с помощью размещенного в выемке 1020 упругого крепежного элемента 108, контакт и упорный участок 106 соответственно соединены со ступенчатым участком 1226 и ограничивающей поверхностью 1224 контакта на внутренней стороне внутреннего корпуса 12 и, тем самым, закреплены в предусмотренной позиции внутреннего корпуса 12, причем указанный контакт за счет сопряжения не может перемещаться в аксиальном направлении вперед или назад из-за прилегания к внутреннему корпусу. Посредством ограничивающей поверхности 1220 и передней концевой поверхности внутреннего корпуса внутренний корпус 12 припасовывается соответственно к ограничивающему выступу 1402 внешнего корпуса 14 и находящемуся в пазе 1401 упругому удерживающему кольцу 144, и, тем самым, закрепляется на предусмотренной позиции внешнего корпуса 14, причем внутренний корпус за счет сопряжения между внутренним корпусом и внешним корпусом не может двигаться вперед или назад в аксиальном направлении.

Кроме того, в качестве экранирующего элемента 146, помещенного в приемный участок 1406 для экранирующего элемента внешнего корпуса 14, предусмотрена кольцевая пружина, внутренняя форма которой образована в виде перевернутого треугольника. Из этого вида в разрезе ясно, что экранирующий элемент 146 на внутренней стороне имеет форму вершины, причем внутренний диаметр несколько меньше, чем наружный диаметр изоляционного внешнего слоя кабеля 6. При соединении кабеля 4 и контакта 10, когда он вставляется во внутренний корпус 12 и внешний корпус 14, экранирующий элемент 146, помещенный в приемный участок 1406 для экранирующего элемента внешнего корпуса 14, при вставлении кабеля 4 наклоняется вдоль направления ввода, а вершина на внутренней стороне экранирующего элемента проходит через изоляционный внешний слой кабеля 4 и касается слоя оплетки ЭМС в изоляционном внешнем слое кабеля, а именно электромагнитного экранирующего слоя, так что электромагнитное поле, генерируемое за счет передачи большого переменного тока, не сможет передаваться наружу. Благодаря этому улучшается электромагнитное экранирование кабеля 4.

На Фиг. 7 представлен ответный штекер 2, предназначенный для указанного штекера 1. Этот ответный штекер 2 тоже в основном содержит контакт 20, внутренний корпус 22 и внешний корпус 24.

Как представлено на Фиг. 8, общая форма контакта 20 является, по существу, цилиндрической, причем этот контакт выполнен цельным из меди C1100. В отличие от штекера 1 указанный контакт, если смотреть в направлении ввода, содержит расположенными друг за другом только участок 200 ввода контакта и участок 202 соединения контакта. При этом внутренний диаметр контакта 20 на участке 200 ввода контакта, по существу, такой же, как внутренний диаметр на участке 202 соединения контакта. Кроме того, участок 200 ввода контакта также используется как участок крепления контакта и на внешней поверхности заднего конца выступает вдоль радиального направления наружу, образуя кольцевой фланец, а именно упорный участок 206. Участок 200 ввода контакта на переднем конце имеет внутреннее скругление 2002 для облегчения совмещения с внешним скруглением контакта 10 соответствующего штекерного соединителя 1, так что введение может осуществляться быстро и просто. Вдоль направления ввода контакт 20 на переднем конце участка 200 ввода контакта имеет крепежную выемку 2004 контакта для размещения выполненного из резины упругого крепежного элемента 204.

Как показано на Фиг. 9, внутренний корпус 22 ответного штекера 2 представляет собой изоляционный корпус, имеющий, по существу, цилиндрическую общую форму и сформированный цельным из изоляционного материала, предпочтительно из изоляционной резины (EPDM и SR) или пластика (PPS). Если смотреть в направлении ввода, внутренний корпус содержит расположенные друг за другом участок 220 ввода внутреннего корпуса и крепежный участок 222 внутреннего корпуса. Наружный диаметр крепежного участка 222 внутреннего корпуса предпочтительно больше, чем наружный диаметр участка 220 ввода внутреннего корпуса. Предпочтительно участок 220 ввода внутреннего корпуса также используется как крепежный контакт. Для этого средняя область участка 220 ввода внутреннего корпуса имеет изогнутый внутрь кольцевой крепежный участок 2202. Задний сегмент крепежного участка 222 внутреннего корпуса имеет ступеньки, обращенные от направления ввода, которые согласованы с соответствующими ступеньками внешнего корпуса 24, чтобы предотвратить движение внутреннего корпуса 22 встречно направлению ввода.

Как показано на Фиг. 10, внешний корпус 24 ответного штекера 2 выполнен из проводящего металла, предпочтительно из алюминия с никелевым покрытием, причем внешний корпус тоже имеет, по существу, цилиндрическую общую форму.

Внешний корпус 24 на своем заднем конце имеет выходящий внутрь приемный участок 2406 для экранирующего элемента для размещения экранирующего элемента 146, чтобы обеспечивать электромагнитное экранирование подключенного сильноточного кабеля 6. Указанный экранирующий элемент 246 выполнен из металла и имеет форму перевернутого треугольника. Его внешняя сторона контактирует с внешним корпусом 24 для создания проводящего соединения, так что обеспечивается улучшенное электромагнитное экранирование кабеля.

Кроме того, внешний корпус 24 на своем участке ввода для внешнего корпуса 14 штекерного соединителя 1 вдоль направления ввода спереди назад содержит расположенные друг за другом углубление 2402 для приема блокировочного устройства, приемный участок 2406 для экранирующего элемента и приемный участок 2408 для уплотнительного элемента, чтобы размещать блокировочное устройство 242, экранирующий элемент 246 и уплотнительный элемент 248 соответственно. В данном изобретении в случае блокировочного устройства 242 речь идет предпочтительно о множестве фиксирующих бугорков, причем под углублением 2402 понимается несколько сквозных отверстий, идущих вдоль радиального направления через внешний корпус 24, и причем экранирующий элемент 246, размещенный в приемном участке 2406 для экранирующего элемента, является кольцевой пружинной шайбой.

Кроме того, на внешней поверхности приемного участка 2408 для уплотнительного элемента предусмотрена резьба на внешнем корпусе 24 для создания резьбового соединения с выполненным также из металла, крепежным элементом 28, так что упругий уплотнительный элемент 50 закрепляется в приемном участке 2408 для уплотнительного элемента.

На Фиг. 11 показан вид в перспективе смонтированного ответного штекера 2 согласно данному изобретению с подключенным кабелем 6. При монтаже ответного штекера 2 с кабелем этот кабель 6 прочно крепится к ответному разъему 2 без завершающего этапа затягивания винта. Причина заключается в том, что ответный штекер 2 как правило закреплен в приборе, поэтому не существует тягового усилия, создаваемого вследствие вытягивания кабеля 6.

Разумеется, в одном опциональном решении на крепежном элементе 28 внешнего корпуса 24 ответного штекера 2 может быть также расположено болтовое крепежное устройство, как у внешнего корпуса 14 штекерного соединителя 1.

На Фиг. 12 проиллюстрирован вид в разрезе ответного штекера 2 и кабеля 6 после сборки. Из Фиг. 12 видно, что контакт 20 посредством размещенного в крепежной выемке 2004 контакта упругого крепежного элемента 204 и упорного участка 206 соединяется соответственно со ступенчатым участком 2204 и ограничивающей поверхностью 2206 контакта на внутренней стороне внутреннего корпуса 22 и, тем самым, закреплен на соответствующей позиции внутреннего корпуса 22, причем за счет сопряжения между контактом и внутренним корпусом указанный контакт не может двигаться в аксиальном направлении вперед и назад. Внутренний корпус 22 посредством ограничивающей поверхности 2220 внутреннего корпуса соединен с буртиком 2410 внешнего корпуса 24 и, тем самым закрепляется на предусмотренной позиции внешнего корпуса 24, причем за счет сопряжения между внутренним корпусом и внешним корпусом внутренний корпус не может двигаться назад в аксиальном направлении. Кроме того, в качестве экранирующего элемента 246, размещенного в приемном участке 2406 для экранирующего элемента внешнего корпуса 24, предусмотрена кольцевая пружина, внутренняя форма которой образована как перевернутый треугольник. Из этого вида в разрезе ясно, что экранирующий элемент на внутренней стороне образован в форме вершины, причем его внутренний диаметр несколько меньше, чем наружный диаметр изоляционного внешнего слоя кабеля 6. При соединении кабеля 6 и контакта 20, когда он вставляется во внутренний корпус 22 и внешний корпус 24, экранирующий элемент 246, находящийся в приемном участке 2406 для экранирующего элемента внешнего корпуса 24, при вставлении кабеля 6 наклоняется вдоль направления ввода, а вершина на внутренней стороне экранирующего элемента проникает через изоляционный внешний слой кабеля 6 и контактирует со слоем оплетки ЭМС в изоляционном внешнем слое кабеля, а именно электромагнитный экранирующий слой. Благодаря этому улучшается электромагнитное экранирование кабеля 6.

На Фиг. 13 и Фиг. 14 иллюстрируется узел штекерного соединителя, причем этот штекерный соединитель 1 введен в ответный штекер 2. При соединении штекерного соединителя 1 с ответным штекером 2 сначала их ориентируют относительно друг друга и вводят друг в друга. Внешний корпус 24 ответного штекера 2 сдвигает скользящий элемент 16 на внешнем корпусе 14 штекерного соединителя назад, пружина в нем сжимается до тех пор, пока блокировочное устройство 242 на внешнем корпусе 24 ответного штекера 2 не защелкнется в предусмотренном на внешнем корпусе 14 штекерного соединителя 1 пазе 1401. В частности, на виде в разрезе по Фиг. 14 ясно, что размещенное в углублении 2402 внешнего корпуса 24 блокировочное устройство 242 ответного штекера 2 на позиции ввода соединено с пазом 1401 внешнего корпуса 14 штекерного соединителя 1. Указанное введение производит звук «щелчка», чтобы указать пользователю на то, что достигнута корректная позиция ввода, и чтобы предотвратить оказание пользователем дополнительного усилия. Благодаря этому контакт 10 штекерного соединителя 1 и контакт 20 ответного штекера 2 до известной степени защищаются от их повреждения при приложении слишком большого усилия при введении. Кроме того, предотвращается разъединение штекерного соединителя 1 и ответного штекера 2 в пределах определенного диапазона тяговых усилий, во избежание ухудшения качества передачи тока.

Кроме того, из вида в разрезе по Фиг. 14 ясно, что расположенный на заднем конце внешнего корпуса 14 штекерного соединителя 1 экранирующий элемент 146 проходит сквозь внешний изоляционный слой кабеля 4 и создает со слоем оплетки ЭМС внутри, а именно с электромагнитным экранирующим слоем проводящее соединение для дополнительного электромагнитного экранирования кабеля 4. Расположенный на заднем конце внешнего корпуса 24 ответного штекера 2 экранирующий элемент 246 проходит сквозь внешний изоляционный слой кабеля 6 и создает проводящее соединение со слоем оплетки ЭМС внутри, а именно с электромагнитным экранирующим слоем для дополнительного электромагнитного экранирования кабеля 6. Кроме того, размещенное во внешнем корпусе 24 ответного штекера 2 экранирующее кольцо 250 контактирует с передним концом внешнего корпуса 14 штекерного соединителя 1. Благодаря тому, что экранирующий элемент 146 проводящим образом соединен с металлическим внешним корпусом 14 штекерного соединителя 1, экранирующий элемент 246 проводящим образом соединен с металлическим внешним корпусом 24 ответного штекера 2, и экранирующее кольцо 250 проводящим образом соединено с металлическим внешним корпусом 14 штекерного соединителя 1 и с металлическим внешним корпусом 24 ответного штекера 2, улучшается электромагнитное экранирование кабелей 4 и 6, так что при передаче больших токов оказывается лишь сниженное электромагнитное влияние на имеющиеся в периферийном окружении электронные компоненты, например, печатные платы и т.д. Выше более подробно разъяснен узел штекерного соединителя со штекером и ответным штекером согласно данному изобретению. Однако, подробные примеры осуществления представляют собой лишь предпочтительные варианты выполнения, причем структура узла штекерного соединителя не ограничивает данное изобретение. Специалист в данной области на основе примеров осуществления данного изобретения может соответственно модифицировать конкретную структуру штекерного соединителя и ответного штекера.

Например, такие детально проработанные структуры внутреннего корпуса, внешнего корпуса штекерного соединителя и ответного штекера и штекерного соединительного участка или крепежного участка для контактов могут взаимно заменяться, пока посадка между ними гарантирует соответствующую функцию.

Перечень ссылочных позиций

1 штекерный соединитель

10 контакт

100 участок ввода контакта

1000 прорезь

1002 внешнее скругление

1004 выемка

102 участок крепления контакта

1020 крепежная выемка

1022 концевая поверхность кабеля

104 участок соединения контакта

106 упорный участок

108 упругий крепежный элемент контакта

12 внутренний корпус

120 участок ввода внутреннего корпуса

122 крепежный участок внутреннего корпуса

1220 крепежная поверхность внутреннего корпуса

1222 блокирующая поверхность

1224 ограничительная поверхность контакта

1226 ступенчатый участок

124 соединительный участок внутреннего корпуса

14 внешний корпус

1401 паз

1402 ограничивающий выступ

1404 фиксирующий паз

1406 приемный участок для экранирующего элемента

1408 приемный участок для уплотнительного элемента

144 упругое удерживающее кольцо

146 экранирующий элемент

148 уплотнительный элемент

16 скользящий элемент

17 Г-образное уплотнительное поршневое кольцо

18 крепежный элемент

2 ответный штекер

20 контакт

200 участок ввода контакта

2002 внутреннее скругление

2004 крепежная выемка

202 участок соединения контакта

204 упругий крепежный элемент

206 упорный участок

22 внутренний корпус

220 участок ввода внутреннего корпуса

2202 кольцевой крепежный участок

2204 ступенчатый участок

222 крепежный участок внутреннего корпуса

2220 крепежная поверхность внутреннего корпуса

24 внешний корпус

2402 углубление

2406 приемный участок для экранирующего элемента

2408 приемный участок для уплотнительного элемента

242 блокировочное устройство

246 экранирующий элемент

248 уплотнительный элемент

250 экранирование

28 крепежный элемент

4 кабель

6 кабель

Штекерный соединитель (1) для электропроводящего соединения подключенного к нему электрического кабеля (4) с ответным штекером (2) содержит по меньшей мере один электрический проводящий контакт (10), изоляционный внутренний корпус (12), который имеет крепежный участок (122) для закрепления контакта (10), проводящий внешний корпус (14), который имеет крепежный участок для закрепления внутреннего корпуса (12), причем этот штекерный соединитель (1) содержит далее электрически соединенный с проводящим внешним корпусом (14) первый экранирующий элемент (146), который может проникать через изоляционный внешний слой подсоединенного с помощью штекерного соединителя кабеля (4) и создает электрический контакт с электромагнитным экранирующим слоем в изоляционном внешнем слое кабеля (4), чтобы обеспечить дополнительную электромагнитную экранирующую функцию для кабеля (4). Данное изобретение направлено на то, чтобы предоставить штекерный соединитель, который обеспечивает дополнительную электромагнитную экранирующую функцию и решает описанную проблему передачи высоких напряжений и/или больших токов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Штекерный соединитель (1) для электропроводящего соединения подключенного к нему электрического кабеля (4) с ответным штекером (2), содержащий

- по меньшей мере один электропроводящий контакт (10);

- изоляционный внутренний корпус (12), имеющий крепежный участок (122) для закрепления контакта (10);

- проводящий внешний корпус (14), имеющий крепежный участок для закрепления внутреннего корпуса (12);

отличающийся тем, что

этот штекерный соединитель (1) содержит также электрически соединенный с проводящим внешним корпусом (14) первый экранирующий элемент (146), который может проникать через изоляционный внешний слой соединенного посредством штекерного соединителя кабеля (4) и создает электрический контакт с электромагнитным экранирующим слоем в изоляционном внешнем слое кабеля (4) с обеспечением дополнительной электромагнитной экранирующей функции для кабеля (4), причем этот штекерный соединитель (1) содержит размещенный в проводящем внешнем корпусе (14) второй экранирующий элемент (250), который может находиться в электрическом контакте с проводящим внешним корпусом (14) этого штекерного соединителя (1) и проводящим внешним корпусом ответного штекера (2), соединенного с этим штекерным соединителем (1), с обеспечением дополнительной электромагнитной экранирующей функции для кабеля (4).

2. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что первый экранирующий элемент (146) выполнен в форме перевернутого треугольника, одна сторона которого находится в проводящем контакте с проводящим внешним корпусом (14), тогда как нижняя вершина находится в электрическом контакте с электромагнитным экранирующим слоем кабеля (4).

3. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что первый экранирующий элемент (146) выполнен из металла, в частности из меди, стали, алюминия или латуни, или по меньшей мере содержит один из этих материалов.

4. Штекерный соединитель (1) по п. 3, отличающийся тем, что в случае металла речь идет об алюминиевом сплаве, поверхность которого никелирована методом химического восстановления.

5. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что второй экранирующий элемент представляет собой кольцевую пружинную шайбу (250), которая находится в периферийном контакте с проводящим внешним корпусом (14) штекерного соединителя (1) и с проводящим внешним корпусом (24) ответного штекера (2).

6. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что в случае первого экранирующего элемента (146) и/или в случае второго экранирующего элемента (250) речь идет о пружине круглого сечения, плоской треугольной пружине, мультиламели и/или что первый экранирующий элемент и/или втор экранирующий элемент имеет щеточные контакты.

7. Штекерный соединитель (1) по любому из пп. 5, 6, отличающийся тем, что второй экранирующий элемент (250) выполнен из нержавеющего металла, в частности из меди, стали, алюминия или латуни.

8. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что этот штекерный соединитель (1) содержит размещенный в проводящем внешнем корпусе (14) изоляционный уплотнительный элемент (148), который находится в зацеплении с внешним изоляционным слоем кабеля (4) с обеспечением водонепроницаемого уплотнения.

9. Штекерный соединитель (1) по п. 8, отличающийся тем, что этот штекерный соединитель (1) содержит Г-образный элемент (17) сжатия для одновременной передачи тангенциального усилия на уплотнительный элемент за счет соединения между крепежным элементом (18) штекерного соединителя (1) и проводящим внешним корпусом (14), так что уплотнительный элемент (148) создает радиальное расширение и образует тем самым прочное герметизирующее сопряжение с кабелем (4).

10. Штекерный соединитель (1) по п. 1, отличающийся тем, что проводящий внешний корпус (14) выполнен из металла.

11. Штекерный соединитель (1) по п. 10, отличающийся тем, что в случае металла речь идет об алюминиевом элементе, никелированном методом химического восстановления.

12. Узел штекерного соединителя, содержащий штекерный соединитель (1) по любому из пп. 1-11 и связанный с этим штекерным соединителем (1) ответный штекер (2), причем ответный штекер (2) содержит

- проводящий контакт (20);

- изоляционный внутренний корпус (22), имеющий крепежный участок (222) для закрепления контакта (20);

- проводящий внешний корпус (24), имеющий крепежный участок для закрепления внутреннего корпуса (22);

отличающийся тем, что

ответный штекер (2) содержит также соединенный проводящим образом с проводящим внешним корпусом (24) третий экранирующий элемент (246), который может проникать через изоляционный внешний слой соединенного с ответным штекером (2) кабеля (6) и создает электрический контакт с электромагнитным экранирующим слоем в изоляционном внешнем слое кабеля (6) с обеспечением дополнительной электромагнитной экранирующей функции для кабеля (6), причем первый экранирующий элемент (146), второй экранирующий элемент (250) и третий экранирующий элемент (246) образуют соответственно электрический контакт с внешним корпусом (14) штекерного соединителя (1) и внешним корпусом (24) ответного штекера (2) с обеспечением полного электромагнитного экранирования для кабеля (4), соединенного посредством штекерного соединителя (1) и соединенного с ответным штекером (2) кабеля (6), и для узла штекерного соединителя.

13. Узел штекерного соединителя по п. 12, отличающийся тем, что третий экранирующий элемент (246) образован в форме перевернутого треугольника, верхняя сторона которого находится в проводящем контакте с проводящим внешним корпусом (24) ответного штекера (2), тогда как нижняя вершина находится в электрическом контакте с электромагнитным экранирующим слоем кабеля (4).

14. Узел штекерного соединителя по п. 13, отличающийся тем, что третий экранирующий элемент (246) выполнен из металла.

15. Узел штекерного соединителя по п. 14, отличающийся тем, что третий экранирующий элемент (246) выполнен из нержавеющего металла.