CZ20033047A3 - Díl konektoru - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká dílu konektoru pro elektrické zástrčkové spojení, s kontaktními součástkami, připojitelnými k přiřazeným elektrickým vodičům, s jejichž pomocí lze při spojení s odpovídajícím protilehlým kontaktem protilehlého konektoru vytvořit elektrický kontakt, s izolačním tělesem, v němž jsou uloženy kontaktní součástky, s kovovým pouzdrem konektoru, ve kterém je izolační těleso uspořádáno, a s kontaktem ochranného vodiče, který je s pouzdrem konektoru elektricky vodivě spojen, přičemž kontakt ochranného vodiče bezprostředně elektricky kontaktuje pouzdro konektoru a má směrem ven orientované kontaktní pružiny, které pod ohybovým napětím přiléhají na pouzdro konektoru.

Dosavadní stav techniky

Zástrčkové spojení ve smyslu vynálezu je známé z příkladu provedení, popsaného ve spisu DE 39 12 189 Al. Tento konektor má dotykovou kovovou část ve formě kovového pouzdra, do kterého je vsazeno izolační těleso, V izolačním tělese jsou vytvořeny otvory ve formě výřezů, do nichž je vsazen větší počet kontaktních elementů. Do jednoho výřezu je vsazen element ochranného kontaktu, který je spojen s ochranným vodičem. Z elementu ochranného kontaktu, probíhajícího rovnoběžně s podélnou osou konektoru, je vyhnuto rameno pružiny, které tvoří nos kontaktu a tímto nosem pružinově přiléhá na kontaktní plochu na vnitřním obvodě kovového pouzdra. Z toho vychází známé řešení, které navrhuje element ochranného kontaktu ve formě kontaktního nože, který obsahuje díl kontaktu na • » ·« »♦ ··· ··· jednom konci a připojovací díl pro ochranný vodič na druhém konci. V sousedství připojovacího dílu je na elementu ochranného kontaktu uspořádána kroužková pružina (pružinový prostředek), a sice tak, že je přednostně upevněna. Upevnění je provedeno zejména svařením. Pružinové prostředky mohou být přidržovány také například namontovanými smyčkami. Pružinové prostředky mají poměrně malou tloušťku, ale poměrně velkou Šířku.

Ze spisu užitného vzoru G 92 07 738.2 je známá elektrická zástrčka, vybavená kontaktem ochranného vodiče, která sestává z dvoudílného izolačního tělesa, ve kterém je uložen a upevněn určitý počet kontaktních elementů, a z kovového vnějšího pouzdra, ve kterém jsou tyto elementy uloženy. V izolačním tělese jsou upevněny kontaktní elementy spojené s příslušnými elektrickými vodiči, a to zasunutím těchto obou dílů do sebe. Kontakt ochranného vodiče je přiřazen zařízení, které vytváří elektricky vodivé a samočinně kontaktující spojení k vnějšímu plášti, a které je uspořádáno při nasazování kontaktních elementů ochranného vodiče do izolačního tělesa trvale ve vnějším plášti pouzdra konektoru. Zařízení je tvořeno radiálně roztažitelným vodicím pouzdrem, v izolačním tělese koaxiálně orientovaným vůči kontaktu ochranného vodiče a pružným třmenem, zakřiveným k podélné ose pouzdra konektoru, který je pomocí radiálně orientovaného můstku možné na pouzdro připojit. Na pružný třmen přiléhá pružná objímka, kontaktující vnitrní obvodovou plochu vnějšího pláště. Nevýhodou tohoto konektoru je, že pro elektricky vodivé spojení mezi kontaktem ochranného vodiče a vnějším pláštěm je potřebné přídavné mezilehlé zařízení. Toto zařízení, které je do konektoru vsazováno odděleně, zvyšuje vzhledem k potřebnému nářadí montážní náklady a nutný čas montáže, stejně jako riziko chyb při montáži. U tohoto zvlášť vsazovaného zařízení může kromě toho docházet k problémům při kontaktu jak s vnějším pláštěm, tak také s kontaktem ochranného • · ·* ·*· ·♦· • · * ·«· ·» vodiče na základě rozměrových výkyvů nákladně utvářeného zařízení, které jsou podmíněny výrobními tolerancemi.

f

Úkolem vynálezu je vytvořit díl konektoru úvodem jmenovaného druhu takovým způsobem, aby mohl být zajištěno bezpečné a jednoduché elektricky vodivé spojení mezi pouzdrem konektoru a kontaktem ochranného vodiče při současném přenosu proudu.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje dil konektoru pro elektrické zástrčkové spojení, s kontaktními součástkami, připojitelnými k přiřazeným elektrickým vodičům, s jejichž pomoci lze při spojení s odpovídajícím protilehlým kontaktem protilehlého konektoru vytvořit elektrický kontakt, s izolačním tělesem, v němž jsou uloženy kontaktní součástky, s kovovým pouzdrem konektoru, ve kterém je izolační těleso uspořádáno, a s kontaktem ochranného vodiče, který je s pouzdrem konektoru elektricky vodivě spojen, přičemž kontakt ochranného vodiče bezprostředně elektricky kontaktuje pouzdro konektoru a má směrem ven orientované kontaktní pružiny, které pod ohybovým napětím přiléhají na pouzdro konektoru, podle vynálezu, jehož podstatou je, že kontakt ochranného vodiče má objímkový díl s můstky, rozprostírajícími se rovnoběžně se středovou osou mezi dvěma uzavíracími kroužky na čelních stranách, přičemž nejméně jedna část můstku je vytvořena jako kontaktní pružina.

Aby kontakt ochranného vodiče bezprostředně elektricky kontaktoval pouzdro konektoru, je upuštěno od přídavných mezilehle uspořádaných spojovacích prostředků mezi kontaktem ochranného vodiče a pouzdrem konektoru, čímž jsou omezovány montážní náklady na vkládání kontaktu ochranného vodiče. Bezprostředním * ♦ · · • · * · · • · · · · ·· ·· ·· • ··

« ·· » » kontaktováním podle vynálezu je zvyšována jistota kontaktu mezi kontaktem ochranného vodiče a pouzdrem konektoru, čímž je celkově zlepšena bezpečnost dílu konektoru při vyhoření izolačního tělesa. Tím, že kontakt ochranného vodiče má směrem ven orientované kontaktní pružiny, které pod ohybovým napětím přiléhají na pouzdro konektoru, je dosaženo kontaktní síly, výrobně-technicky reprodukovatelné a definovaně nastavitelné pomocí materiálu a konstrukčního utváření kontaktních pružin. Protože kontakt ochranného vodiče má objímkový díl s můstky, které se rozprostírají rovnoběžně se středovou osou mezi dvěma uzavíracími kroužky na čelních stranách, přičemž nejméně jedna část můstků je vytvořena jako kontaktní pružina, může být část kontaktu ochranného vodiče, v níž jsou uspořádány kontaktní pružiny, zhotovena výrobnětechnicky separátně a následně pevně spojena s druhou Částí kontaktu ochranného vodiče, takže kontakt ochranného vodiče může být do dílu konektoru zaveden kompletně s integrovanými kontaktními pružinami. Objímkový díl působí kromě toho na oblast kontaktu ochranného vodiče, přes kterou se rozprostírá, zesíleným i ochranným účinkem pro citlivou, uvnitř objímkového dílu uspořádanou oblast kontaktu ochranného vodiče.

Ve zvláštní formě provedení vynálezu se kontaktní pružiny rozprostírají přibližně ve směru zasouvání konektoru a jsou vzhledem ke středové ose kontaktu ochranného vodiče uspořádány s rotačně symetrickým rozdělením. Kontaktní pružiny, které se aktivují pod ohybovým napětím, vytvářejí vždy sílu, orientovanou ke středové ose kontaktu ochranného vodiče, která na základě symetrického uspořádání kontaktních pružin centruje kontakt ochranného vodiče ve válcovém vybrání, ve kterém je uložen, V případě zásuvkového dílu konektoru, u něhož jsou kontaktní části vytvořeny jako zdířkové kontakty, je díky středícímu účinku dalekosáhle vyloučeno takzvané zadní zastrčeni při zasouvacím procesu, to znamená zavedení ··· · · »··· *** ·* ··· ··· ·· ·· kolíčkového kontaktu protilehlého konektoru do prstencové štěrbiny mimo kolíČkový kontakt.

V další výhodné formě provedení vynálezu jsou kontaktní pružiny spojeny alespoň s uzavíracím kroužkem na zasouvací straně. Nezávisle na tom, zda jsou spojeny směrem ven orientované kontaktní pružiny v otevřeném provedení pouze s uzavíracím kroužkem na zasouvací straně nebo v uzavřeném provedení s uzavíracím kroužkem také s uzavíracím kroužkem na straně vodiče, je těmito opatřeními zajištěno lehké a bezpečné vsazení kontaktu ochranného vodiče do dílu konektoru. Protože uzavírací kroužek objímkového dílu na zasouvací straně, se kterým jsou kontaktní pružiny spojeny, předchází při zavádění kontaktu ochranného vodiče uzavíracímu kroužku na straně vodiče, nepůsobí kontaktní pružiny jako ozuby, ale pružně kloužou pres hrany vybrání v dílu konektoru, ve kterém je uložen kontakt ochranného vodiče.

V dalším výhodném provedení vynálezu nejsou kontaktní pružiny spojeny s uzavíracím kroužkem na straně vodiče a jejich volné konce jsou vytvořeny ohnuté směrem dovnitř. Ohybem na volných koncích vzniká směrem ven orientovaná konvexní plocha, která slouží jako definovaná dotyková plocha kontaktních pružin s pouzdrem konektoru. Díky zaoblenému tvaru volných konců kontaktních pružin jsou odstraněny možnosti dodatečného zaklesnutí při zavádění kontaktu ochranného vodiče, aby tak zavedená část ochranného kontaktu mohla bez poškození plnit svou funkci.

V další zvláštní formě provedení vynálezu má pouzdro konektoru vrtaný otvor, ve kterém je uložen kontakt ochranného vodiče, na jehož vnitrní stranu přiléhají kontaktní pružiny. Pouzdro konektoru, vytvořené zejména jako díl z lité oceli, zachycuje tímto způsobem ve vrtaném otvoru kontakt ochranného vodiče, který tak • · • * t · * · ·«·· · · * · • · « · · · ··· ·· *♦· ··· ·· bezprostředně kontaktně spojuje kontaktní pružiny pouzdra konektoru, přiléhající na vnitřní stěnu vrtaného otvoru. Mimo pouzdra konektoru a kontaktu ochranného vodiče nejsou tak potřebná žádná přídavná zařízení, která by mezi těmito konstrukčními prvky musela vytvářet elektricky vodivé spojení.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody vynálezu jespu patrné z příkladu provedení, který bude následně blíže vysvětlen podle obrázků, na kterých znamená obr, 1 Částečný řez dílem konektoru podle vynálezu v oblasti kontaktu ochranného vodiče, obr. 2 kontakt ochranného vodiče s kontaktními pružinami v pohledu z boku, a obr. 3 objímkový díl kontaktu ochranného vodiče, ve kterém jsou uloženy kontaktní pružiny, v perspektivním zobrazení.

Příklady provedení vynálezu

Díl konektoru pro rozebíratelné elektrické zástrčkové spojení, znázorněné na obr. 1 v částečném řezu, zahrnuje větší počet elektricky vodivých kontaktních dílů, zejména kontakt 1 ochranného vodiče, které je možné zavést do k tomuto účelu upravených válcovitých vybrání 2 izolačního tělesa 3.. Bez omezení vynálezu na tuto úpravu je zde znázorněn zástrčkový díl, ve kterém jsou kontaktní díly, zejména také kontakt 1 ochranného vodiče, vytvořeny jako zdířkové kontakty, Válcovitá vybrání 2 a průchozí otvory 4_ v izolačním tělese 3_, kterými tato vybrání 2 pokračují, se rozprostírají ve směru S. zasouvání. Izolační těleso 3_, ve kterém je • · • 4 4 • · 4 · • * · ··· 4 · ·♦· ··« ·· ·· uložen kontaktní díl l·, je uspořádáno ve vnějším kovovém pouzdře i konektoru s převleČnou matici 6, která je vůči tomuto pouzdru volně otočná. Při spojení zasunutím vyčnívají skrz průchozí otvory 4 izolačního tělesa 3. neznázorněné kolíČkové kontakty rovněž neznázorněného protilehlého konektoru, vytvořené jako protilehlé kontakty, které jsou uchyceny v kontaktních dílech vytvořených jako zdířkové kontakty a vytvářejí tak elektrické spojení. Pro zajištění provedeného spojení může být převlečná matice 6 zástrčkového dílu sešroubována s vnějším závitem, vytvarovaným na příslušném zásuvkovém dílu. Jeden z kontaktních dílů, který je zde znázorněn jako jediný, slouží jako kontakt 1 ochranného vodiče a je proto elektricky vodivě spojen s kovovým pouzdrem 5. konektoru. Podle vynálezu je dosaženo stavu, ve kterém kontakt 1 ochranného vodiče bezprostředně elektricky kontaktuje pouzdro 5. konektoru. K tomuto účelu má kontakt 1 ochranného vodiče směrem ven zaměřené kontaktní pružiny 7, které při působení ohybového napětí přiléhají na pouzdro 5. konektoru. Pouzdro 5. konektoru má vrtaný otvor 8., ve kterém je uložen kontakt I ochranného vodiče, na jehož vnitrní stěnu 9 přiléhají na základě ohybového napětí kontaktní pružiny 7.. Při opálení izolačního tělesa 3. zůstává tak podle předpisů VDE pouzdro 5 konektoru elektricky vodivě spojeno s kontaktem 1 ochranného vodiče.

Kontaktní díl, znázorněný na obr. 2 v pohledu z boku, který je použitelný zejména jako kontakt £ ochranného vodiče, ale může být uplatněn také pro jiné póly dílu konektoru určené pro přenos proudu nebo signálu, má na jednom konci připojovací oblast 10 pro elektrický vodič, zejména ochranný vodič, a na druhém odvráceném konci kontaktní oblast 11. která je upravena k vytvoření elektrického kontaktu s neznázorněným protilehlým kontaktem protilehlého konektoru. Kontaktní díl 1_ je sestaven ze zdířkové části £2 a z objímkové části 13, která je s ní pevně spojena. Kontaktní díl Ije vyroben jako lisovaný nebo ohýbaný díl z plochého pásového materiálu. Pro napojení kontaktního dílu 1 k neznázorněnému elektrickému vodiči je upraveno vrubové spojení. K tomuto účelu má zdířkový díl 12 v připojovací oblasti 10 dva páry směrem vzhůru ohnutých připojovacích výstupků, mezi které je při připojování zasouván neznázorněný elektrický vodič. Širší, uvnitř ležící pár připojovacích výstupků přitom tvoří vlastní stiskací kontakt, kterým je po spojení vrubů obklopen odizolovaný volný konec neznázorněného elektrického vodiče. Také vně ležící pár připojovacích výstupků se při procesu vrubového spojování ohýbá okolo ochranného pláště neznázorněného elektrického vodiče a slouží tak jako svorkový spoj, který neznázorněný elektrický vodič mechanicky upevňuje na zdířkovém díle 12 kontaktního dílu 1 takovým způsobem, že elektrické spojení je v oblasti stiskacího kontaktu tahově odlehčeno. V kontaktní oblasti 11 ie zdířkový díl 12. vytvořen pro uložení neznázorněného kontaktního kolíku protilehlého konektoru elektrického zástrčkového spojení. K tomuto účelu je zdířkový díl 12 vytvořen jako válcové duté těleso, které má v kontaktní oblasti 11, jak je schématicky znázorněno na obr. 1, větší počet můstkových lamel 14. které jsou pootočením zdířkového dílu 12. v kontaktní oblasti 11 vyklenuty směrem dovnitř okolo středové osy 15. kontaktního dílu 1 do tvaru hyperbolické plochy a ve svém celku tvoří velké množství lokálních kontaktních míst, která se při nasouvání kontaktních kolíčků přikládají ve zdířkovém dílu 12 na jeho obvod za elastického předpětí. Objímkový díl 13 je pro zesílení a ochranu lamel 14 v kontaktní oblasti 11 nasunut přes zdířkový díl a je s ním například laserovým svařením pevně spojen. Na konci zdířkového dílu 13 na zástrčkové straně jsou upevněny směrem ven orientované kontaktní pružiny 7 a rozprostírají se zhruba ve směru S. zasouvání, takže kontaktní díl Ije snadno a bez nebezpečí zaháknutí kontaktních pružin 7 možné zavést do vybrání 2 v izolačním tělese 3_, popřípadě skrz vrtaný otvor 8. v pouzdře 5. konektoru.

»·» * · · · · • * « v * · · · * · ··« · · · · · · ··« 9» ··· ·*· ·· *

Podle obr. 3 má zdířkový díl 13 kontaktní díl z obr. 2, vytvořený zejména jako kontakt 1 ochranného vodíte, dva uzavírací kroužky 16 a 17 na čelních stranách, mezi kterými se rovnoběžně se středovou osou 15 rozprostírají můstky, přičemž nejméně jedna část můstků, ve znázorněném příkladu provedení tři, je vytvořena jako kontaktní pružina 7. Můstky vytvořené jako kontaktní pružiny Z jsou pevně spojeny s uzavíracím kroužkem 16 na zástrčkové straně a na svém volném konci 18, přivráceném k uzavíracímu kroužku 17 na straně vodiče jsou vytvořeny ohnuté směrem dovnitř. Tři kontaktní pružiny Ί_ jsou vzhledem ke středové ose 15 orientovány radiálně směrem ven pod úhlem asi 3° až 10° a rotačně symetricky rozděleny, totiž přesazeny v obvodovém směru vždy o úhel 120°. Mezi vždy dvěma kontaktními pružinami 7 je uspořádán můstek, pevně spojující uzavírací kroužky 16 a 17. vytvořený jako opěrná stěna 19 objímkového dílu 13.

Nakonec je třeba poukázat na to, že v kontaktním dílu podle vynálezu jsou integrovány dva různé kontaktní systémy. Na jedné straně je kontaktním dílem podle vynálezu možné vytvořit elektrický kontakt s odpovídajícími protilehlými kontakty protilehlého konektoru elektrického zástrčkového spojení přes kontaktování kolíkzdírka pro řádný přenos proudu, popřípadě signálu. V tomto případě má objímkový díl s kontaktními pružinami kromě ochranného a zesilujícího účinku pouze středící funkci. Na straně druhé je při použití kontaktního dílu podle vynálezu možné vytvořit bezprostředně elektrický kontakt jako kontakt ochranného vodiče přes kontaktní pružiny objímkového dílu k pouzdru konektoru, vytvořeném například jako kovový odlitek. Tak může být způsobem, který snižuje náklady, použit jeden a ten samý kontaktní díl pro každý z pólů dílu konektoru podle vynálezu.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Díl konektoru pro elektrické zástrčkové spojení, s kontaktními součástkami, připojitelnými k přirazeným elektrickým vodičům, s jejichž pomocí lze při spojení s odpovídajícím protilehlým kontaktem protilehlého konektoru vytvořit elektrický kontakt, s izolačním tělesem (3), v němž jsou uloženy kontaktní součástky, s kovovým pouzdrem (5) konektoru, ve kterém je izolační těleso (3) uspořádáno, a s kontaktem (1) ochranného vodiče, který je s pouzdrem (5) konektoru elektricky vodivě spojen, přičemž kontakt (1) ochranného vodiče bezprostředně elektricky kontaktuje pouzdro (5) konektoru a má směrem ven orientované kontaktní pružiny (7), které pod ohybovým napětím přiléhají na pouzdro (5) konektoru, vyznačující se tím, že kontakt (1) ochranného vodiče má objímkový díl (13) s můstky, rozprostírajícími se rovnoběžně se středovou osou (15) mezi dvěma uzavíracími kroužky (16, 17) na čelních stranách, přičemž nejméně jedna část můstku je vytvořena jako kontaktní pružina (7).
2. 2. Díl konektoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že kontaktní pružiny (7) se rozprostírají zhruba ve směru (S) zasouvání a jsou uspořádány vzhledem ke středové ose (15) kontaktu (1) ochranného vodiče v rotačně symetrickém rozdělení.
3. 3. Díl konektoru podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kontaktní pružiny (7) jsou spojeny alespoň s uzavíracím kroužkem (16) na zástrčkové straně.
4. 4. Díl konektoru podle nároku 3, vyznačující se tím, že kontaktní pružiny (7) jsou spojeny jen s uzavíracím kroužkem (16) na zástrčkové straně a jejich volné konce (18) jsou vytvořeny ohnuté směrem dovnitř.

   ··« · * ··· «··· · · · · · · «·· · · · * · ·· ·»» ··« ·♦ ··
5. 5. Díl konektoru podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že pouzdro (5) konektoru má vrtaný otvor (8), ve kterém je uložen kontakt (1) ochranného vodiče a na jehož vnitřní stěnu (9) přiléhají kontaktní pružiny (7).
6. 6. Díl konektoru podle nároku 5, vyznačující se tím, že pouzdro (5) konektoru je vytvořeno jako kovový odlévaný díl.