RU2420843C2

RU2420843C2 - Электрический соединительный элемент

Info

Publication number: RU2420843C2
Application number: RU2009121514/07A
Authority: RU
Inventors: Вильхельм АППЕЛЬ (AT); Вильхельм АППЕЛЬ; Бернхард АЙХХОРНЕР (AT); Бернхард АЙХХОРНЕР; Вольфганг ПЕПРНИ (AT); Вольфганг ПЕПРНИ; Мартин ПЕТРИЦЕК (AT); Мартин ПЕТРИЦЕК; Арнольд ШЕНЛЯЙТНЕР (AT); Арнольд ШЕНЛЯЙТНЕР
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2006-11-06
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2011-06-10
Also published as: RU2009121514A; EP2087558B1; CN101536269B; JP2010508644A; CN101536269A; KR20090079981A; WO2008055746A3; DE102006052211A1; US7927156B2; US20100136807A1; EP2087558A2; WO2008055746A2

Abstract

Электрический соединительный элемент (1) для соединения, по меньшей мере, проводника (6) со схемной платой (10) содержит корпус (2), по меньшей мере, один зажимной соединитель (5) для проводника (6), а также, по меньшей мере, два соединительных вывода (3) для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой (10). Корпус (2) на обращенной в монтажной позиции к схемной плате (10) нижней стороне (2а) имеет, по меньшей мере, один выступающий разделительный элемент (4) из изолирующего материала, который, по меньшей мере, на участках между соединительными выводами (3) и в монтажной позиции проходит через схемную плату (10). При этом даже в случае расстояния между соединительными выводами (3), меньшего, чем это предписывается соответствующими стандартами для безопасных промежутков, гарантируется достаточная защита от опасности пробоя между находящимися под напряжением соединительными выводами (3). Технический результат - реализация электрического соединительного элемента с меньшими габаритами. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к электрическому соединительному элементу для подсоединения проводника к схемной плате или размещенным на ней проводящим дорожкам, содержащему корпус, по меньшей мере, один зажимной соединитель для проводника, а также, по меньшей мере, два соединительных вывода для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой или проводящими дорожками, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к устройству, включающему в себя схемную плату с верхней стороной и нижней стороной и с монтируемым на верхней стороне схемной платы электрическим соединительным элементом для соединения проводника, причем электрический соединительный элемент имеет корпус, по меньшей мере, один зажимной соединитель для проводника, а также, по меньшей мере, два соединительных вывода для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой, и схемная плата снабжена позиционирующими отверстиями для позиционирования соединительных выводов, согласно ограничительной части пункта 10 формулы изобретения.

Электрические соединительные элементы находят применение в самых различных формах выполнения, чтобы подсоединить проводник чаще всего в форме кабеля к схемной плате (называемой печатной схемной платой - РСВ) или к расположенным на ней проводящим дорожкам.

Подобные электрические соединительные элементы закреплены на проводящей плате посредством выступающих контактных элементов, далее называемых соединительными выводами, которые в монтажном положении электропроводно соединены с предусмотренными на схемной плате, соответствующими проводящими дорожками. Соединительные выводы также называют монтажными выводами (выводами для пайки), потому что они обычно взаимодействуют с уже имеющимися в схемной плате позиционирующими отверстиями и затем припаиваются к схемной плате. Соединительные выводы существуют в огромном количестве вариантов выполнения и имеют чаще всего круговое или прямоугольное поперечное сечение.

На основе высокой плотности компоновки компонентов, предусмотренных на схемной плате, желательным является по возможности миниатюрное выполнение электрических соединительных элементов.

Однако уменьшение величины электрических соединительных элементов наталкивается на определенную границу ввиду требуемого безопасного промежутка между отдельными соединительными выводами.

Подобные безопасные промежутки чаще всего предписываются нормативами, чтобы надежным образом предотвратить пробой и, тем самым, короткое замыкание между соседними соединительными выводами, и варьируются согласно высоте напряжения, приложенного к электрическому соединительному элементу или к соединительному выводу.

Конкретное напряжение, которое необходимо, чтобы допускать протекание тока через изолятор, согласно типовым конфигурациям схемных плат, в частности, через воздух, находящийся между соседними соединительными выводами, по существу пропорционально длине пути, далее обозначаемого как «участок (путь) напряжения», который должны пройти электроны через изолятор или через воздух, чтобы дойти от одного соединительного вывода до другого соединительного вывода и вызвать короткое замыкание. В соответствии с этим указывается специфическая для материала прочность на пробой в единицах В/мм. При этом пластик проявляет прочность на пробой, которая примерно в 10 - 40 раз превышает прочность воздушной среды.

Упомянутый безопасный промежуток соответствует при обычных электрических соединительных элементах участку напряжения, который, по существу, следует приравнять промежутку между двумя соединительными выводами. Точнее сказать, безопасный промежуток или путь напряжения обычно измеряется как непосредственное расстояние между внешними оболочками двух соединительных выводов на мысленной соединительной линии по нормали к проходящим большей частью в направлении вставки электрического соединительного элемента осям соединительных выводов, причем измеренный таким образом безопасный промежуток обозначается как «воздушный зазор» (искровой промежуток).

Параллельно этому также определяется другой безопасный промежуток относительно «пути скользящего разряда», который должен пройти ток вдоль поверхности схемной платы, чтобы дойти от одного соединительного вывода до следующего. Вышеописанный безопасный промежуток типа «пути скользящего разряда» чаще всего существенно выше, чем безопасный промежуток типа «воздушного зазора», так как поверхность схемной платы в ходе работы может загрязниться, имеющееся на поверхности схемной платы загрязнение, в соответствующем случае совместно с наличием высокой влажности воздуха и конденсации влажности воздуха на схемной плате, обуславливает более легкое короткое замыкание между двумя соединительными выводами.

Определяемые нормами безопасные промежутки зависят, помимо класса проводника электрических соединительных элементов, еще от других факторов, таких как область использования электрических соединительных элементов, например, используются ли они в промышленных или в домашних сетях.

В случае, если схемная плата в зоне предусмотренных для позиционирования соединительных выводов позиционирующих отверстий еще имеет металлические оправы, то при этом эффективный промежуток напряжения или «путь скользящего разряда», который ток должен пройти между двумя соединительными выводами, может дополнительно уменьшаться. Также при этом следует учитывать толщину слоя материала пайки, посредством которого соединительные выводы припаиваются к схемной плате.

В основе заявленного изобретения лежит задача - отдельные соединительные выводы изолировать друг от друга, чтобы предотвратить пробой напряжения между ними. В частности, должна обеспечиваться возможность соединительные выводы электрического соединительного элемента располагать ближе друг к другу и, тем самым, обеспечивать возможность использования более миниатюрных компонентов электрического соединительного элемента, чем это имеет место в традиционных соединительных элементах или определяется путем задания описанных безопасных промежутков. Несмотря на меньшие расстояния между соединительными выводами, должна, однако, гарантироваться достаточная надежность по отношению к опасности пробоя напряжения между соседними соединительными выводами.

В соответствии с изобретением эти цели достигаются посредством электрического соединительного элемента с отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения и устройства с отличительными признаками пункта 10 формулы изобретения.

Типовой электрический соединительный элемент для соединения проводника со схемной платой или расположенными на ней проводящими дорожками содержит корпус, по меньшей мере, один зажимной соединитель для проводника, а также, по меньшей мере, два соединительных вывода для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой. В соответствии с изобретением корпус содержит на нижней стороне, обращенной в монтажной позиции к схемной плате, по меньшей мере, один выступающий разделительный элемент из изолирующего материала, который расположен, по меньшей мере, на участках между соединительными выводами и в монтажной позиции проходит через схемную плату.

Таким путем соседние соединительные выводы изолирующим образом экранируются друг от друга или повышается прочность на пробой той зоны между двумя смежными соединительными выводами, которая при традиционных электрических соединительных элементах до сих пор была образована только воздушной средой.

Таким образом, длина пути напряжения между соединительными выводами больше не определяется в соответствующем изобретению электрическом соединительном элементе вышеописанным путем как линейное расстояние по нормали между двумя соединительными выводами, а соответствует теперь гипотетическому пути, который должен пройти ток, приложенный к соединительному выводу, для преодоления или огибания поверхности разделительного элемента, чтобы достичь соседнего соединительного вывода.

Понятно, что разделительный элемент должен иметь определенную минимальную толщину, чтобы не допустить пробоя напряжения.

За счет обеспечения соответствующего изобретению разделительного элемента путь напряжения (как вышеописанный «путь скользящего разряда», так и «воздушный зазор») может заметно увеличиваться, а расстояния между соединительными выводами могут уменьшаться, не приводя при этом к риску для надежности или к опасности короткого замыкания. За счет того, что соединительные выводы могут теперь находиться ближе друг к другу, снижается площадь, занимаемая соответствующим изобретению электрическим соединительным элементом, по сравнению с традиционными электрическими соединительными элементами. За счет обеспечиваемого таким образом изготовления с меньшими размерами электрического соединительного элемента к тому же обеспечивается экономия затрат как при изготовлении электрического соединительного элемента, так и при изготовлении соответствующих схемных плат, которые также могут рассчитываться на меньшие размеры.

Согласно отличительным признакам пункта 2 формулы изобретения, разделительный элемент выступает, по существу, в направлении по нормали от нижней стороны корпуса, а согласно отличительным признакам пункта 3 формулы изобретения, в соответствии с которыми разделительный элемент размещен в середине между двумя смежными соединительными выводами и продолжается предпочтительно в направлении по нормали к осевому расстоянию между соединительными выводами, обеспечивается возможность оптимизации затрат на материал для разделительных элементов, а также простым способом достигаемая совместимость по отношению к возможности вставки разделительных элементов на схемной плате.

За счет того, что измеряемые от нижней стороны корпуса, продолжающиеся в монтажной позиции в направлении схемной платы длины выступающих разделительных элементов, а также проходящие вдоль нижней стороны корпуса ширины разделительных элементов, согласно отличительным признакам пункта 4 формулы изобретения выбраны таким образом, что как «воздушный зазор», проходимый приложенным к соединительным выводам током для огибания разделительного элемента и вызывающий короткое замыкание между двумя смежными соединительными выводами, так и «путь скользящего разряда», проходимый током для огибания разделительного элемента, вызывающий короткое замыкание между двумя смежными соединительными выводами, вдоль нижней стороны схемной платы, а также поверхности разделительного элемента, по меньшей мере, имеет величину, предпочтительно больше, чем соответствующий нормам безопасный промежуток «воздушного зазора» или безопасный промежуток «пути скользящего разряда», пробой напряжения между смежными соединительными выводами надежным образом предотвращается.

Разделительный элемент, согласно отличительным признакам пункта 5 формулы изобретения, может изготавливаться за одно целое с корпусом. Таким способом обеспечивается простое и экономичное изготовление.

Согласно отличительным признакам пункта 6 формулы изобретения, разделительный элемент изготавливается из пластика. Материал пластика в общем случае проявляет высокое изолирующее действие или прочность на пробой и пригоден, в частности, для того, чтобы экранировать соседние соединительные выводы друг от друга.

Согласно отличительным признакам пункта 7 формулы изобретения, разделительный элемент технологически простым способом выполнен по существу прямоугольным. Прямоугольная форма предпочтительно имеет скругленные или снабженные фасками участки, чтобы обеспечить лучшую возможность вставки разделительных элементов или экономию материала.

Для достижения улучшенного изолирующего действия разделительный элемент выполняется согласно отличительным признакам пункта 8 формулы изобретения в шахтной форме, причем любое количество соединительных выводов окружается разделительным элементом, по меньшей мере, на участках на виде в плане по нормали к нижней стороне схемной платы.

Согласно отличительным признакам пункта 9 формулы изобретения, для случая, когда на схемной плате с примыканием друг к другу размещено несколько электрических соединительных элементов, также возможно, на нижней стороне корпуса предусмотреть любое число дополнительных разделительных элементов, которые размещены между соединительными выводами первого электрического соединительного элемента и соединительными выводами примыкающих других электрических соединительных элементов.

Пункт 10 относится, аналогично вышеописанным пунктам формулы изобретения, к устройству, содержащему схемную плату с верхней стороной (также называемой «стороной монтажа») и нижней стороной (также называемой «стороной пайки»), а также монтируемый на верхней стороне схемной платы электрический соединительный элемент для подключения проводника к расположенным на схемной плате проводящим дорожкам, причем электрический соединительный элемент содержит корпус, по меньшей мере, один зажимной соединитель для проводника, а также, по меньшей мере, два соединительных вывода для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой или проводящими дорожками, и схемная плата снабжена позиционирующими отверстиями для позиционирования соединительных выводов. Чтобы обеспечить уже описанное изолирующее действие или уменьшенные расстояния между отдельными соединительными выводами и надежным образом исключить пробой напряжения между соседними соединительными выводами, в смонтированном состоянии устройства предусмотрен, по меньшей мере, один расположенный, по меньшей мере, на участках между соединительными выводами разделительный элемент из изолирующего материала.

Соответствующий изобретению разделительный элемент в предпочтительной форме выполнения, согласно отличительным признакам пункта 11 формулы изобретения, расположен на обращенной к схемной плате нижней стороне корпуса электрического соединительного элемента и предпочтительно изготовлен за одно целое с корпусом. При этом схемная плата снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным позиционирующим отверстием, через которое выступает разделительный элемент.

В альтернативной форме выполнения, согласно отличительным признакам пункта 12 формулы изобретения, однако, также возможно размещать разделительный элемент на противолежащей стороне монтажа нижней стороне схемной платы и выполнять предпочтительным образом заодно со схемной платой. В случае такого способа выполнения можно, в зависимости от обстоятельств, между верхней стороной схемной платы и нижней стороной корпуса соединительного элемента предусмотреть изолирующий слой, например, из пластика, чтобы в той зоне предотвратить пробой напряжения между двумя соседними соединительными выводами.

Аналогично пункту 2 формулы изобретения, предусмотренный в соответствующем изобретению устройстве разделительный элемент, согласно отличительным признакам пункта 13 формулы изобретения, продолжается в направлении, по существу, нормальном к плоскости, образованной схемной платой, то есть выступает перпендикулярно от нижней стороны корпуса или перпендикулярно от нижней стороны схемной платы.

Аналогично пункту 3 формулы изобретения, разделительный элемент, согласно отличительным признакам пункта 14 формулы изобретения, размещен в середине между соседними соединительными выводами и продолжается предпочтительным образом в направлении нормали к осевому расстоянию между двумя соединительными выводами.

Аналогично пункту 4 формулы изобретения, измеряемые от нижней стороны схемной платы длины разделительного элемента, а также проходящие по нормали к ним ширины разделительного элемента, согласно отличительным признакам пункта 15 формулы изобретения выбраны, соответственно, таким образом, что как «воздушный зазор», проходимый приложенным к соединительным выводам током для огибания разделительного элемента и вызывающий короткое замыкание между двумя соседними соединительными выводами, так и «путь скользящего разряда», проходимый током для огибания разделительного элемента, вызывающий короткое замыкание между двумя соседними соединительными выводами, вдоль нижней стороны схемной платы, а также поверхности разделительного элемента, по меньшей мере, равен, предпочтительно больше, чем соответствующий нормам безопасный промежуток «пути скользящего разряда» или безопасный промежуток «воздушного зазора».

При достижении уже для пункта 6 формулы изобретения приведенных преимуществ, разделительный элемент согласно отличительным признакам пункта 16 формулы изобретения, выполнен из пластика.

Аналогично пункту 7 формулы изобретения, разделительный элемент, согласно отличительным признакам пункта 17 формулы изобретения, выполнен прямоугольным, причем прямоугольная форма может быть скругленной или снабженной фасками.

Разделительный элемент, согласно отличительным признакам пункта 18 формулы изобретения, может выполняться в шахтной форме, причем любое количество соединительных выводов окружается разделительным элементом, по меньшей мере, на участках на виде в плане по нормали к нижней стороне схемной платы.

Если, аналогично пункту 9 формулы изобретения, на схемной плате смежно или с примыканием друг к другу размещено несколько электрических соединительных элементов, то, согласно отличительным признакам пункта 19 формулы изобретения, также может предусматриваться, по меньшей мере, один дополнительный разделительный элемент, который размещен между соединительными выводами первого электрического соединительного элемента и соединительными выводами примыкающего второго электрического соединительного элемента и выступает через дополнительное позиционирующее отверстие в схемной плате.

Изобретение далее поясняется на примерах выполнения. При этом на чертежах показано следующее:

Фиг.1 - схематичное представление соответствующего изобретению устройства в аксонометрическом представлении с разнесением элементов.

Фиг.2 - схематичное представление соответствующего изобретению устройства по фиг.1 в смонтированной позиции.

Фиг.3 - схематичное представление соответствующего изобретению электрического соединительного элемента на виде по диагонали.

Фиг.4 - схематичное представление соответствующего изобретению электрического соединительного элемента на виде по диагонали.

Фиг.5 - схематичное представление соответствующего изобретению электрического соединительного элемента на виде по диагонали.

Фиг.6 - вид сбоку в сечении соответствующего изобретению электрического соединительного элемента.

Фиг.7 - вид спереди соответствующего изобретению электрического соединительного элемента, припаянного к схемной плате.

Фиг.8 - схематичное представление снабженного позиционирующими отверстиями участка схемной платы на виде в плане.

На фиг.1 показан соответствующий изобретению электрический соединительный элемент 1, который вручную или автоматизированным образом размещается в направлении 14 вставки на схемной палате 10 (см. также фиг.2).

Показанный на фиг.3-5 более подробно электрический соединительный элемент 1 имеет предпочтительным образом изготовленный из пластика корпус 2, который на фронтальной стороне 2с снабжен несколькими зажимными соединителями 5, причем посредством подобных перемычкам стенок 5b, соответственно, выполнен позиционирующий элемент 5а. В позиционирующий элемент 5а зажимного соединителя 5 может вводиться соответствующий проводник 6 в направлении 15 ввода и фиксироваться посредством размещенного в корпусе 2 приводного элемента 7 (см. представление в сечении на фиг.6).

В случае приводных элементов 7 речь может идти, например, о винтовых или нажимных элементах, которые известным образом обуславливают прижатие введенного в зажимной соединитель 5 проводника 6 к размещенной в корпусе 2 зажимной обойме 9.

Согласно фиг.3-5 корпус 2 имеет на отвернутой от схемной платы 10 в монтажной позиции верхней стороне 2b интегрально сформированные, большей частью трубчатые формованные элементы 8, которые, соответственно, образуют отверстие 8а, в которое может вводиться инструмент, например отвертка, чтобы привести в действие размещенный внутри корпуса 2 приводной элемент 7, отпускающий или фиксирующий проводник 6.

Из повернутой к схемной плате 10 в монтажной позиции нижней стороны 2а корпуса 2 выступает любое количество соединительных выводов 3 в направлении 14 ввода, проходящее перпендикулярно нижней стороне 2а, которые предусмотрены для подключения к не показанным проводящим дорожкам схемной платы 10.

В случае соединительных выводов 3 речь идет о выступающих в виде стержней электрических контактах, которые входят в соответствующие позиционирующие отверстия 11 или отверстия схемной платы 10 и затем припаиваются к ней (см. фиг.8).

Соединительные выводы 3 могут быть выполнены различным образом и могут, например, иметь круговое, прямоугольное или квадратное поперечное сечение. Обычно соединительные выводы 3 изготавливаются посредством штамповки плоского материала.

Расположенные друг над другом зажимные соединители 5 и соединительные выводы 3, соответственно, соединяются друг с другом проводящим образом. Соединительный вывод 3 соединен, например, с зажимной обоймой 9 зажимного соединителя 5, проходит через нижнюю сторону 2а корпуса 2 и выступает из нижней стороны 2а на длину 21 (фиг.6).

Пайка соединительных выводов 3 с помощью материала 20 пайки осуществляется обычно на отвернутой от вставленного электрического соединительного элемента 1, также называемой «стороной пайки» нижней стороне 10b схемной платы 10, после того как электрический соединительный элемент 1 был позиционирован на обозначенной как «сторона монтажа» верхней стороне 10а схемной платы 10, и соединительные выводы 3 в области позиционирующих отверстий 11 выводятся через схемную плату 10 (см. фиг.7), чтобы на этом месте вступить в электропроводный контакт с соответствующими предусмотренными на схемной плате 10 проводящими дорожками.

Вместо монтажа пайкой электрический соединительный элемент 1 может также другим способом закрепляться на схемной плате 10, например, посредством вставки с точной посадкой.

В соответствии с изобретением корпус 2 электрического соединительного элемента 1 на своей повернутой к схемной плате 10 нижней стороне 10а снабжен выступающими разделительными элементами 4 из изолирующего материала, которые размещены, по меньшей мере, на участках между соединительными выводами 3 и в смонтированном положении входят в специально предусмотренные для этого дополнительные позиционирующие отверстия 12 схемной платы 10 или выступают через них.

Разделительные элементы 4 продолжаются в рассматриваемом примере выполнения, по существу, параллельно соединительным выводам 3 или перпендикулярно нижней стороне 2а корпуса 2 и, тем самым, перпендикулярно верхней стороне 10а или нижней стороне 10b схемной платы 10, причем разделительный элемент 4 размещен предпочтительно в середине между двумя смежными соединительными выводами 3.

Таким способом показанный на фиг.3 путь 16 напряжения, под которым понимается путь, который должны пройти электроны в случае короткого замыкания, чтобы от одного соединительного вывода 3 достичь следующего по положению соединительного вывода 3, заметно увеличивается. В то время как путь 16 напряжения в традиционном электрическом соединительном элементе 1 соответствует, по существу, осевому расстоянию 19 между двумя соседними соединительными выводами 3, точнее сказать, обозначенной на фиг.7 протяженности 13 зазора между внешними оболочками соединительных выводов 3, то путь 16 напряжения в случае обеспечения соответствующего изобретению разделительного элемента 4 составляется из участков 16а, 16b и 16с или 16d, 16e и 16f пути (также показано на фиг.7), которые в сумме дают, соответственно, более длинный путь, чем тот, который потребовался бы току для короткозамыкающего преодоления осевого расстояния 19 или протяженности 13 зазора.

Для создания короткого замыкания поток тока может пройти «воздушный зазор», который, по существу, соответствует сумме участков 16а, 16b и 16с пути, или «путь скользящего разряда», который, по существу, соответствует сумме участков 16d, 16e, 16f, 16е и 16d пути и проходит по нижней стороне 10b схемной платы 10 и поверхности разделительного элемента 4. Как можно видеть на фиг.7, при этом для расчета проходящего по нижней стороне 10b схемной платы 10 участка 16d «пути скользящего разряда» должно использоваться не просто проходящее параллельно осевому расстоянию 19 расстояние между соединительным выводом 3 и разделительным элементом 4, так как должна учитываться ширина нанесенного на схемную плату 10 электропроводного материала 20 пайки, или она должна вычитаться из расстояния между соединительным выводом 3 и разделительным элементом 4.

Как сумма участков 16а, 16b и 16с пути, то есть «воздушный зазор», так и сумма участков 16d, 16e, 16f, 16е и 16d пути, то есть «путь скользящего разряда» должны быть достаточно велики, то есть, по меньшей мере, быть такой величины, как уже упомянутые выше соответствующие нормам безопасные промежутки «воздушного зазора» и «пути скользящего разряда». Таким образом, существенным является то, что показанная на фиг.7 длина 22, 22', а также показанная на фиг.6 ширина 23 разделительного элемента 4 выбираются таким образом, что это требование выполняется, причем «воздушный зазор» и «путь скользящего разряда» теперь получается не как, соответственно, единственный линейный путь, а, вследствие образованного разделительным элементом 4 «препятствия», как прерывистый путь, составленный из множества участков пути. Понятно, что «воздушный зазор» и «путь скользящего разряда» при другом геометрическом выполнении разделительного элемента 4, чем показанный на фиг.7, в соответствующем случае может быть образован из других или из большего числа участков пути, чем показано в данном примере выполнения.

Конкретно, обеспечение соответствующего изобретению разделительного элемента 4 означает, что, например, в случае электрического соединительного элемента 1 с предусмотренным номинальным напряжением соединения 600 В, причем соответствующий нормам безопасный промежуток «пути скользящего разряда» или протяженность 13 зазора между двумя соединительными выводами 3 установлены согласно стандарту США как 12,7 мм, эта протяженность 13 зазора при полной гарантии защиты от короткого замыкания теперь может быть сокращена до 6 мм. Соответствующие изобретению электрические соединительные элементы 1, которые предусмотрены для номинального напряжения 600 В, имеют, например, осевое расстояние 19 соединительных выводов 3 всего 6,35 мм, причем диаметр соединительного вывода составляет 1 мм.

При этом также следует обратить внимание на то, что путь 16g напряжения между зажимными соединителями 5 или зажимными обоймами 9 достаточно велик, при этом стенки 5b, которые образуют позиционирующий элемент 5а, достаточно далеко продолжаются от проводящих элементов зажимной обоймы 9. Аналогичным образом, формованные элементы 8 должны быть достаточной глубины, или другой путь 16h напряжения должен быть достаточной величины, чтобы предотвратить пробой напряжения между соседними приводными элементами 7, точнее сказать, между головками 17 приводных элементов 7, которые размещены в отверстиях формованных элементов 8.

Чтобы предотвратить пробой напряжения через разделительный элемент 4, а также чтобы предотвратить прерывание разделительных элементов 4 во время монтажа или во время работы электрического соединительного элемента 1, например, из-за сотрясений, разделительный элемент 4 должен иметь некоторую минимальную толщину стенки. Так толщина стенки разделительного элемента 4, которая согласно фиг.7 соответствует длинам участка 16d или 16f, составляет в предложенном примере выполнения примерно 0,95 мм.

Соответствующий изобретению разделительный элемент 4 выполнен, по существу, прямоугольным, однако согласно фиг.6 может в своих угловых зонах также иметь фаски 4b или скругления, чтобы обеспечить оптимальную возможность вставки разделительных элементов 4 в соответствующие позиционирующие отверстия 11 схемной платы 10. Также соединительные выводы 3 предпочтительно снабжены конической концевой зоной 3а, чтобы обеспечить возможность их лучшего присоединения к схемной плате 10.

Вместо показанной прямоугольной формы разделительный элемент 4 может, разумеется, выполняться в другой форме, например, в щитообразной или выпуклой/вогнутой, или в форме многоугольника.

Если соединительные выводы 3 выступают от нижней стороны 2а корпуса 2 или от линии, соответствующей осевому расстоянию 19 между двумя соединительными выводами 3, не перпендикулярно, а под другим углом, то геометрия разделительного элемента 4, разумеется, также согласуется с этим ходом соединительных выводов 3. Однако в каждом случае существенно, что два смежных соединительных вывода 3 по возможности эффективным образом разделяются друг от друга посредством разделительного элемента 4, при этом промежуток 16 напряжения между соединительными выводами 3 за счет использования всей располагаемой поверхности прямоугольного в данном примере выполнения разделительного элемента 4 увеличивается.

Вместо размещения соответствующего изобретению разделительного элемента 4 на корпусе 2 электрического соединительного элемента 1 также возможно, каждый предусмотреть на нижней стороне 10b схемной платы 10, причем разделительный элемент 4 либо выполняется заодно со схемной платой 10, либо как отдельный компонент может размещаться на нижней стороне 10b схемной платы 10.

В случае такого варианта осуществления необходимо только позаботиться о том, чтобы нижняя сторона 2а корпуса 2 и верхняя сторона 10а схемной платы 10 плотно контактировали друг с другом, то есть без воздушного включения, чтобы в этой зоне предотвратить опасность пробоя напряжения между соединительными выводами 3. С этой целью в ходе монтажа электрического соединительного элемента 1 также возможно на схемной плате 10 предусмотреть слой материала между нижней стороной 2а корпуса и верхней стороной 10а схемной платы 10, который имеет достаточное удельное сопротивление и в указанной зоне надежно заполняет любые пустоты, таким образом, подходящий слой пластика или клея.

Независимо от того, размещен ли соответствующий изобретению разделительный элемент 4 на электрическом соединительном элементе 1 или на схемной плате 10, выступающий разделительный элемент 4 в рассматриваемом примере выполнения продолжается на измеряемую от нижней стороны 10b схемной платы 10, проходящую перпендикулярно последней длину 22', которая больше, предпочтительно в два раза длиннее, чем выступающая над нижней стороной 10b схемной платы 10 длина 21', соответственно, смежных с разделительным элементом 4 соединительных выводов 3. Если разделительный элемент 4 технологически соотнесен с корпусом 2 электрического соединительного элемента 1 или отформован на нем, то показанная на фиг.7, измеряемая от нижней стороны 2а корпуса 2, продолжающаяся в монтажной позиции в направлении схемной платы 10 длина разделительного элемента 4 больше, чем длина 21 смежного с разделительным элементом 4 соединительного вывода 3.

В предложенном примере выполнения соединительный вывод 3 выступает, например, на длину 21', равную 1,9 мм над нижней стороной 10b схемной платы 10, причем измеренная от нижней стороны 10b схемной платы 10 длина 22' разделительного элемента 4 составляет 5,6 мм. Длина 22' разделительного элемента 4, превышает, таким образом, длину 21' соединительного вывода 3 на 3,7 мм, таким образом, в три раза больше последней. Из этих геометрических соотношений следует, что сумма участков 16a, 16b и 16c пути, то есть «воздушный зазор» составляет 9,7 мм, в то время как сумма участков 16d, 16e, 16f, 16e и 16d пути, то есть «путь скользящего разряда» составляет 16 мм. Таким образом, соединительные выводы 3 могут размещаться компактным способом, с осевым расстоянием 19, равным 6,35 по отношению один к другому, без опасности возникновения короткого замыкания.

Разделительный элемент 4 в рассматриваемом примере выполнения размещен точно в середине между двумя соседними соединительными выводами 3, причем на виде сбоку на фиг.6 ясно видно, что проходящая по нормали к продольной оси 18 соединительных выводов 3 или по нормали к показанной на фиг.7 протяженности 13 зазора ширина 23 разделительного элемента 4 также выбирается таким образом, что получается достаточное экранирующее действие разделительного элемента 4. Соединительный вывод 3 при этом предпочтительно размещается в области середины ширины 23 разделительного элемента 4 (при рассмотрении на виде сбоку согласно фиг.6), или разделительный элемент 4 по отношению к протяженности его ширины 23, проходящей, по существу, в направлении нормали к протяженности 13 зазора, размещен, по существу, симметрично по отношению к соединительному выводу 3.

В примере выполнения согласно фиг.7, кроме того, видно, что нижняя сторона 2а корпуса 2 не прилегает непосредственно к верхней стороне 10а схемной платы 10, а несколько дистанцирована от верхней стороны 10а схемной платы 10 посредством сформированных на нижней стороне 2а корпуса 2 участков 2d перемычек или посредством выступающих участков 4а разделительных элементов 4, диаметр которых больше, чем диаметр позиционирующих отверстий 11.

В зависимости от конкретной конфигурации размещенных на схемной плате 10 компонентов соответствующая изобретению идея обеспечения разделительных элементов 4 между соединительными выводами 3 может варьироваться, так что соединительные выводы 3 могут экранироваться и от других участков, иных, чем те, которые показаны на фиг.1-7.

Например, в случае, когда несколько электрических соединительных элементов 1, 1' размещены с прилеганием друг к другу на схемной плате 10, могут быть предусмотрены один или более дополнительных разделительных элементов 4', которые отделяют соединительные выводы 3 первого электрического соединительного элемента 1 и соединительные выводы 3' примыкающего к нему второго электрического соединительного элемента 1' (не показано, однако см. схематичное представление дополнительных позиционирующих отверстий 12', которые предусмотрены для позиционирования дополнительного разделительного элемента 4', согласно фиг.1).

В таком случае нескольких смежных электрических соединительных элементов 1, 1', по меньшей мере, один дополнительный разделительный элемент 4' может размещаться также в другой позиции, чем та, которая на фиг.1 изображена посредством дополнительного позиционирующего отверстия 12'. Дополнительный разделительный элемент 4' предпочтительно размещен в любой краевой области нижней стороны 2а корпуса 2 и может, например, также размещаться в зоне корпуса 2, смежной с зажимными соединителями 5.

Экранирующий или изолирующий эффект соответствующего изобретению разделительного элемента 4 может быть также повышен за счет того, что разделительный элемент 4 выполнен в шахтной форме, и, таким образом, любое число соединительных выводов 3, при рассмотрении на виде в плане по нормали к нижней стороне 10b схемной платы 10, окружаются разделительным элементом 4 или с большим или меньшим зазором покрываются (также не показано). Иными словами, разделительный элемент 4 в таком случае имеет гнездо шахтной формы, внутри которого размещается соединительный вывод 3, отделенный от смежного соединительного вывода 3. Окружность соединительного вывода 3 может при этом либо на участках (с любым дистанцированием от разделительного элемента 4), либо, в случае изготовления разделительного элемента 4 совместно со схемной платой 10, даже полностью окаймляться разделительным элементом 4. В этом отношении разделительный элемент 4 и дополнительный разделительный элемент 4' могут также, по меньшей мере, на участках переходить друг в друга и изготавливаться совместно друг с другом.

Соответствующий изобретению разделительный элемент 4 предпочтительно изготовлен из пластика, так как последний с 30-130 кВ/мм проявляет высокое изолирующее действие или прочность на пробой. Однако также возможно изготавливать разделительный элемент 4 из других изолирующих материалов, например из материалов, содержащих керамику или стекло.

Понятно, что типовая система может иметь дополнительные выступающие вставляемые элементы и позиционирующие отверстия, которые размещены либо на электрическом соединительном элементе 1, либо на схемной плате 10, которые, однако, только должны предотвращать неправильное позиционирование электрического соединительного элемента 1 на схемной плате 10 и их не следует путать по их функциональным возможностям с соответствующими изобретению разделительными элементами 4.

Чтобы гарантировать, что между не показанными на чертежах проводящими дорожками схемной платы 10, ведущими от позиционирующих отверстий 11 для соединительных выводов 3, не происходил пробой напряжения вследствие более тесного размещения соединительных выводов 3, уменьшенного относительно соответствующего нормам безопасного промежутка, может быть предусмотрено, что эти ведущие от позиционирующих отверстий 11 или от соединительных выводов 3 проводящие дорожки ведут либо в изолирующий слой многослойной схемной платы и, таким образом, изолированы одна от другой, либо что схемная плата 10, по меньшей мере, на участках покрыта дополнительным изолирующим слоем.

Claims

1. Электрический соединительный элемент (1) для соединения, по меньшей мере, двух проводников (6) со схемной платой (10) или расположенными на ней проводящими дорожками, содержащий корпус (2), по меньшей мере, два вывода (5) для проводников (6), а также, по меньшей мере, два соединительных вывода (3) для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой (10) или проводящими дорожками в монтажной позиции, причем предусмотрен, по меньшей мере, один разделительный элемент (4) из изолирующего материала, который расположен, по меньшей мере, на участках между соединительными выводами (3) и в монтажной позиции проходит через схемную плату (10),
отличающийся тем, что выводы выполнены как зажимные соединители (5) с соответственно приводным элементом (8) и зажимной обоймой (9), корпус (2) в своей монтажной позиции на обращенной к схемной плате (10) нижней стороне (2а) имеет, по меньшей мере, один выступающий разделительный элемент (4) и корпус (2) к каждому зажимному соединителю (5) имеет стенку (5b), которая образует позиционирующий элемент (5а) для проводника (6), а также имеет формованный элемент (8), который образует отверстие (8а) для манипулирования приводным элементом (8), и, кроме того, соответствующая стенка (5b) достаточно далеко отходит от соответствующей зажимной обоймы (9), и отверстие (8а) формованного элемента (8) является достаточно глубоким, чтобы предотвратить пробой напряжения между проводящими компонентами зажимной обоймы или приводными элементами.

2. Электрический соединительный элемент по п.1, отличающийся тем, что разделительный элемент (4) выступает, по существу, в направлении по нормали от нижней стороны (2а) корпуса (2).

3. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что разделительный элемент (4) размещен в середине между двумя соседними соединительными выводами (3) и продолжается предпочтительно в направлении по нормали к осевому расстоянию (19) между соединительными выводами (3).

4. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что измеряемая от нижней стороны (2а) корпуса (2), продолжающаяся в монтажной позиции в направлении схемной платы (10) длина (22) выступающего разделительного элемента (4), а также проходящая вдоль нижней стороны (2а) корпуса (2) ширина (23) разделительного элемента (4) выбраны таким образом, что как «воздушный зазор» (16а, 16b, 16с), проходимый приложенным к соединительным выводам (3) током для огибания разделительного элемента (4) и вызывающий короткое замыкание между двумя смежными соединительными выводами (3), так и «путь скользящего разряда» (16d, 16e, 16f, 16e, 16d), проходимый током для огибания разделительного элемента (4), вызывающий короткое замыкание между двумя смежными соединительными выводами, вдоль нижней стороны (10b) схемной платы (10), а также поверхности разделительного элемента (4), по меньшей мере, имеет величину, предпочтительно больше, чем соответствующий нормам безопасный промежуток «воздушного зазора» или безопасный промежуток «пути скользящего разряда».

5. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что разделительный элемент (4) изготовлен за одно целое с корпусом (2).

6. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что разделительный элемент (4) изготовлен из пластика.

7. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что разделительный элемент (4) имеет предпочтительно скругленную или снабженную фасками прямоугольную форму.

8. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что разделительный элемент (4') выполнен в шахтной форме и окружает любое количество соединительных выводов (3), по меньшей мере, на участках.

9. Электрический соединительный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что электрический соединительный элемент (1) на нижней стороне (2а) корпуса (2) имеет, по меньшей мере, один дополнительный разделительный элемент (4), чтобы соединительные выводы (3) изолировать от соединительных выводов (3) смежного другого электрического соединительного элемента (1'), расположенного на схемной плате (10).

10. Устройство, содержащее схемную плату (10) с верхней стороной (10а) и нижней стороной (10b) и монтируемый на верхней стороне (10а) схемной платы (10) электрический соединительный элемент (1) для соединения, по меньшей мере, двух проводников (6) с расположенными на схемной плате (10) проводящими дорожками, причем электрический соединительный элемент (1) содержит корпус (2), по меньшей мере, два вывода (5) для проводников (6), а также, по меньшей мере, два соединительных вывода (3) для предпочтительно пригодного для пайки соединения со схемной платой (10) или проводящими дорожками, и схемная плата (10) снабжена позиционирующими отверстиями (11) для позиционирования соединительных выводов (3), причем в смонтированном состоянии устройства предусмотрен, по меньшей мере, один разделительный элемент (4), который расположен, по меньшей мере, на участках между соединительными выводами (3), отличающееся тем, что корпус (2) к каждому зажимному соединителю (5) имеет стенку (5b), которая образует позиционирующий элемент (5а) для проводника (6), а также имеет формованный элемент (8), который образует отверстие (8а) для манипулирования приводным элементом (8), причем соответствующая стенка (5b) довольно далеко отходит от соответствующей зажимной обоймы (9), и отверстие (8а) формованного элемента (8) является достаточно глубоким, чтобы предотвратить пробой напряжения между проводящими компонентами зажимной обоймы или приводными элементами.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) размещен на обращенной к схемной плате (10) нижней стороне (2а) корпуса (2) электрического соединительного элемента (1), выполнен предпочтительно за одно целое с корпусом (2) и схемная плата (10) снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным позиционирующим отверстием (12), через которое продолжается разделительный элемент (4).

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) размещен на противолежащей стороне монтажа нижней стороне (10b) схемной платы (10) и выполнен предпочтительно за одно целое со схемной платой.

13. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) продолжается в направлении, по существу, по нормали к плоскости, образованной схемной платой (10).

14. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) размещен в середине между двумя соседними соединительными выводами (3) и продолжается предпочтительно в направлении по нормали к осевому расстоянию (19) между соединительными выводами (3).

15. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что измеряемая от нижней стороны (10b) схемной платы (10) длина (22') выступающего разделительного элемента (4), а также проходящая по нормали к этому ширина (23) разделительного элемента (4) выбраны таким образом, что как «воздушный зазор» (16а, 16b, 16с), проходимый приложенным к соединительным выводам (3) током для огибания разделительного элемента (4) и вызывающий короткое замыкание между двумя смежными соединительными выводами (3), так и «путь скользящего разряда» (16d, 16e, 16f, 16e, 16d), проходимый током для огибания разделительного элемента (4), вызывающий короткое замыкание между двумя смежными соединительными выводами, вдоль нижней стороны (10b) схемной платы (10), а также поверхности разделительного элемента (4), по меньшей мере, имеет величину предпочтительно больше, чем соответствующий нормам безопасный промежуток «воздушного зазора» или безопасный промежуток «пути скользящего разряда».

16. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) изготовлен из пластика.

17. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) имеет предпочтительно скругленную или снабженную фасками прямоугольную форму.

18. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что разделительный элемент (4) выполнен в шахтной форме и окружает любое количество соединительных выводов (3) на виде в плане по нормали к нижней стороне (10b) схемной платы (10), по меньшей мере, на участках.

19. Устройство по любому из пп.10-12, отличающееся тем, что несколько электрических соединительных элементов (1, 1') размещены смежно на схемной плате (10) и предусмотрен, по меньшей мере, один дополнительный разделительный элемент (4'), который размещен между соединительными выводами (3) первого электрического соединительного элемента (1) и соединительными выводами (3') примыкающего второго электрического соединительного элемента (1') и продолжается через другое дополнительное позиционирующее отверстие (12') в схемной плате (10).