УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗЪЕМА
ASSEMBLY OF ELECTRICAL CONNECTOR

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
По настоящее заявке на изобретение испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США №61/758291, поданной 30 января 2013 г., которая включена в настоящий документ по ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Раскрытая и заявленная концепция относится к электрическим разъемам и, более конкретно, - к электрическому разъему, включающему в себя гнездовые электрические соединения и опору для подсоединенного проводника.
Уровень техники
Электрические разъемы имеют множество различных конфигураций, каждая из которых имеет недостатки. Например, один проводник, такой как провод, но им не ограниченный, может включать в себя вывод (или штырек), с соответствующей формой, предназначенной для вставки в гнездо. Разъем в такой конфигурации обычно не удерживает проводник и занимает больший объем пространства, чем множественный штырьковый разъем. То есть, каждое гнездо включает в себя крепление и другие конструктивные элементы, которые занимают место. Кроме того, в гнездо может быть вставлен любой вывод, который меньше, чем гнездо. Таким образом, проводник может быть вставлен не в то гнездо.
Многоштырьковый разъем включает в себя корпус, в котором вставлены множественные проводники. Корпус может иметь асимметричную форму, по крайней мере, относительно одной оси. Розетка, в которую вставляют корпус, имеет соответствующую форму. В этой конфигурации корпус может быть вставлен в розетку только в правильной ориентации. Далее, корпус обычно скрепляется с розеткой. Однако разъем в такой конфигурации требует, чтобы все проводники, которые прикреплены к корпусу, были одновременно соединены с розеткой. То есть, никто не может выборочно соединить в гнезде один из проводников.
Жгутовый разъем включает в себя множество резьбовых штырьков, обычно расположенных в непроводящем корпусе или в крепежной части. Поскольку эти штырьки связаны с одной непроводящей крепежной частью, жгут обычно занимает меньше места, чем несколько отдельных гнезд, с эквивалентным количеством штырей. Проводники (провода) включают в себя соединительные элементы - обычно O-образные или U-образные образования, с такими размерами, чтобы подходить или по существу подходить к штырьку. Проводники прикреплены к штырькам гайкой или ей подобным креплением. В этой конфигурации к жгуту могут быть выборочно подсоединены и прикреплены гайкой отдельные проводники. Разъем в этой конфигурации обычно проводник не поддерживает. Кроме того, пользователь имеет тенденцию приложить больший момент, чем нужно для соединения, и может повредить жгутовой разъем.
Поэтому существует потребность в разъеме, который удерживает прикрепленный проводник, позволяет присоединять к разъему отдельные проводники, и который противостоит повреждениям, когда проводник присоединен к разъему. Есть также дополнительная потребность в разъеме, который может быть использован в существующих аппаратных устройствах.
Сущность изобретения
Эти и другие потребности удовлетворены по меньшей мере одним вариантом исполнения раскрытой концепции, которая обеспечивает разъем, включающий в себя непроводящий узел блока, эластичную опорную проводную часть и проводниковую единицу. Непроводящий узел блока определяет множество проходов. Эластичная опорная проводная часть определяет множество проходов. Эластичная опорная проводная часть присоединена к узлу блока таким образом, что каждый проход эластичной опорной проводной части выставлен с одним проходом узла блока. Проводниковая единица включает в себя множество проводниковых сборок, при этом каждая проводниковая сборка включает в себя первое гнездо и второе гнездо. Каждая проводниковая сборка частично расположена в проходе узла блока.
Краткое описание чертежей
Полное понимание изобретения может быть достигнуто из нижеследующего описания предпочтительных вариантов исполнения, будучи прочитанного вместе с сопроводительными чертежами, на которых
фиг 1 представляет собой вид сзади узла электрического разъема;
фиг 2 представляет собой вид сверху узла электрического разъема;
фиг 3, 3В представляет собой вид поперечного сечения узла электрического разъема;
фиг 4 и 5 представляют собой изометрические виды корпусного узла для электроники.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
В том смысле, как она здесь используется, форма единственного числа относится и ко множествам, если в контексте определенно не оговорено иное. В том смысле, как он здесь используется, термин «количество» или «ряд» означает единицу или целое число, большее, чем единица (то есть, множество).
В том смысле, как он здесь используется, термин «связанный» означает связь между двумя или более элементами, будь то прямая или опосредованная, столь продолжительная, сколько эта связь существует. Объект, покоящийся на другом объекте, удерживаемый на этом месте лишь силой тяжести, не является «связанным» с нижним объектом, если верхний объект не удерживается по существу на этом месте каким либо иным способом. То есть, например, книга на столе не является связанной с ним, но книга, приклеенная к столу, является связанной с ним.
В том смысле, как он здесь используется, термин «прямо связанный» означает, что два элемента находятся в прямом контакте друг с другом.
В том смысле, как он здесь используется, термин «фиксировано связанный» или «зафиксированный» означает, что два компонента связаны между собой таким образом, что движутся как одно целое при сохранении постоянной ориентацию относительно друг друга. Аналогично, два или более элементов расположены в «фиксированном отношении» означает, что эти два компонента сохраняют постоянную ориентацию относительно друг друга.
В том смысле, как он здесь используется, термин «единый» означает, что компонент создан как один элемент или блок. То есть, компонент, который включает в себя элементы, которые созданы раздельно, а затем связаны вместе в блок, не является «единым» компонентом или телом.
В том смысле, как он здесь используется, термин «связанный» означает, что указанные компоненты имеют отношение друг к другу, касаются друг друга и (или) взаимодействуют друг с другом. Например, автомобиль имеет четыре шины и четыре ступицы, при этом каждая ступица «связана» с конкретной шиной.
В том смысле, как он здесь используется, термин «сцеплен», когда он используется в связи с шестернями или другими имеющими зубья компонентами, означает, что зубья шестерен взаимодействуют друг с другом, и вращение одной шестерни заставляет другую шестерню или другой компонент тоже вращаться или перемещаться. В том смысле, как он здесь используется, термин «сцеплен», когда он используется в связи с компонентами, не имеющими зубьев, означает, что эти компоненты смещены один к другому.
Используемые здесь фразы указания направления, такие как, например, без ограничения, верхний, нижний, левый, правый, выше, ниже, передний, задний и их производные относятся к ориентации показанных на чертежах элементов и в пунктах формулы изобретения не являются ограничивающими, если специально не оговорено иное.
В том смысле, как он здесь используется, термин «соответствующий» указывает, что два конструктивных элемента являются подобными по размерам, форме или по функции. По отношению к одному компоненту, введенному в другой компонент или в отверстие другого компонента, «соответствующий» означает, что компонентам приданы такие размеры, чтобы взаимодействовать или касаться друг друга с минимальной величиной трения. Таким образом, отверстию, которое соответствует элементу, приданы такие размеры, что элемент может проходить через это отверстие с минимальной величиной трения. Это определение изменено, если про эти два компонента говорится, что они «как следует» сидят вместе. В этом случае различие между размерами компонентов еще меньше, и тем самым величина трения увеличивается. Если один или более компонентов являются эластичным, то «как следует соответствующая» форма может заключаться в том, что один компонент, например компонент, определяющий отверстие, является меньшим, чем введенный в него компонент. Далее, как он здесь используется, «свободное соответствие» означает, что щель или отверстие выполнено в таких размерах, что является большим, чем расположенный в нем элемент. Это означает, что увеличенный размер является увеличенным преднамеренно и является большим, чем производственный допуск.
Как он здесь используется, предлог «у» означает на или около.
Как показано на фиг. 1-3, узел 10 электрического разъема включает в себя непроводящий узел 12 блока, эластичную опорную проводную часть 14 и проводниковую единицу 16. Узел 10 электрического разъема предназначен для обеспечения множества электрических соединений между рядом электрических устройств. Следует заметить, что обеспечением множественных электрических соединений узел 10 электрического разъема решает проблему индивидуальных разъемов, которые занимают слишком много места. Как показано, узел 10 электрического разъема включает в себя описываемые далее проводниковые сборки 80. Однако следует понимать, что четыре проводниковые сборки 80 представляют собой примерный вариант исполнения, и что узел 10 электрического разъема может включать в себя любое количество проводниковых сборок 80, коль скоро это количество проводниковых сборок 80 присутствует. Как показано на фиг. 4 и 5, узел 10 электрического разъема соединен и находится в состоянии электрической связи с печатной платой 8 (см. фиг. 5), которая соединена и находится в состоянии электрического связи с другими электрическими компонентами (не показаны). Кроме того, узел 10 электрического разъема может быть соединен и находиться в состоянии электрической связи с электрическими платами, электронными платами или отдельными штырьками или проводами проводников.
Как показано на фиг. 1-3, узел 12 блока выполнен из непроводящего материала и определяет множество проходов 20. Узел 12 блока включает в себя корпус 24, который может быть составлен из отдельных частей - верхней части 2 6 корпуса и нижней части 28 корпуса. Каждый проход является непрерывным сквозь две части 26, 28 корпуса. Корпус 24 узла блока имеет переднюю сторону 30, заднюю сторону 32, верхнюю сторону 36, нижнюю сторону 38 (каждая показана на фиг. 3) и две продольные стороны 40, 42 (фиг. 1). В примерном варианте исполнения каждый проход 20 узла блока продолжается от передней стороны 30 корпуса узла блока через по существу весь корпус 24 узла блока к нижней стороне 38 корпуса сборки блока. Таким образом, для каждого прохода 20 узла блока в корпусе 24 узла блока существует переднее отверстие 44 и нижнее отверстие 46.
Между верхней частью 2 6 корпуса и нижней частью 28 корпуса есть множество проходов 50 ламелей. То есть, на каждый проход 20 узла блока есть один проход 50 ламели. Каждый проход 50 ламели находится в канале связи с проходом 20 узла блока. То есть, каждый проход 50 ламели открывается в проход 20 узла блока. В примерном варианте исполнения каждый проход 50 ламели является тонким и обычно максимально соответствует толщине ламели 122.
Опорная проводная часть 14 конструктивно выполнена таким образом, чтобы поддерживать в общем проводник (не показан), который обычно представляет собой электропроводящий провод или кабель, находящийся в непроводящей оболочке. В примерном варианте исполнения проводник включает в себя оконечный элемент (не показан), выполненный в виде удлиненного выступа, чтобы его можно было вставить в гнездо. Как известно, проводник и связанный с ним оконечный элемент имеют размеры в соответствии с током, который проходит через проводник и связанный с ним оконечный элемент. Вообще, чем ниже ток, который проходит через проводник и связанный с ним оконечный элемент, тем меньшим является проводник и связанный с ним оконечный элемент. И, как также известно, оконечный элемент может быть удлиненным цилиндром.
Опорная проводная часть 14 включает в себя основной элемент 60 и множество опорных элементов 62. В примерном варианте исполнения опорная проводная часть 14 является единым эластичным непроводящим корпусом 64. Основной элемент 60 опорной проводной части определяет множество проходов 66. Каждый проход 66 основного элемента опорной проводной части выставлен соосно и связан с проходом 20 узла блока. На один проход 66 опорной проводной части есть один опорный элемент 62, и каждый опорный элемент 62 связан с проходом 66 базового элемента опорной проводной части. То есть, каждый опорный элемент 62 представляет собой похожий на воротник выступ 68, который определяет проход 70. Каждый выступ 68 опорного элемента расположен вокруг конца прохода 66 базового элемента опорной проводной части. Каждый проход 70 опорного элемента является непрерывным с проходом 66 базового элемента опорной проводной части. То есть, каждый проход 70 опорного элемента выставлен соосно с проходом 66 базового элемента опорной проводной части. Таким образом, элемент, такой как - но им не ограничен - оконечный элемент, может быть пропущен через проход 70 опорного элемента, проход 66 опорной проводной части и в проход 20 узла блока. В примерном варианте исполнения каждому выступу 68 опорного элемента придана форма сужающегося тора. Кроме того, в примерном варианте исполнения каждый проход 70 опорного элемента выполнен с такими размерами, чтобы соответствовать или как следует соответствовать проходящему сквозь него проводнику.
Проводниковая единица 16 включает в себя множество проводниковых сборок 80. Эти проводниковые сборки 80 по существу одинаковые, и будет описана только одна из них. Проводниковая сборка 80 связана с каждым проходом 20 узла блока, то есть расположена внутри его. Таким образом, в показанном на чертежах примерном варианте исполнения есть четыре проводниковые сборки 80. Каждая проводниковая сборка включает в себя узел 82 гнезда и оконечный штырек 84. Каждый узел 82 гнезда включает в себя первое проводящее гнездо 90, промежуточный проводник 92 и второе проводящее гнездо 94. Промежуточный проводник 92 соединен и находится в электрической связи с первым проводящим гнездом 90 и со вторым проводящим гнездом 94. В примерном варианте исполнения каждый из первого проводящего гнезда 90 и второго проводящего гнезда 94 обычно имеют круговое поперечное сечение. В примерном варианте исполнения проводниковая сборка 80 предназначена для проведения тока величиной между 1 ампером и 400 амперами. Первое проводящее гнездо 90 расположено в проходе 20 узла блока. Промежуточный проводник 92 продолжается через нижнее отверстие 4 6 корпуса сборки блока. Второе проводящее гнездо 94 расположено с внешней стороны узла 12 блока.
Оконечный штырек 84 включает в себя первый конец 100 и второй конец 102. Первый конец 100 оконечного штырька определяет гнездо 104. Второй конец 102 представляет собой собственно штырек 106. Собственно штырьку 106 оконечного штырька приданы такие размеры, чтобы он соответствовал или как следует соответствовал внутренней площади поперечного сечения первого проводящего гнезда 90. Внутренний диаметр гнезда 104 оконечного штырька выполнен таким, чтобы он соответствовал или как следует соответствовал размеру проводника, а более конкретно - выводу проводника, который должен быть расположен внутри его. Когда в первом проводящем гнезде 90 находится оконечный штырек 84, этот оконечный штырек 84 находится в электрической связи с первым проводящим гнездом 90.
Следует заметить, что, как описано далее, оконечный штырек 84 является извлекаемым, и как таковой оконечный штырек 84 может быть с более чем одним размером, выборочно соединенный с первым проводящим гнездом 90. То есть, например, может быть первый оконечный штырек 84А (см. фиг. 3), имеющий гнездо 104 оконечного штырька, выполненное с размером, соответствующим первому проводнику, и второй оконечный штырек 84В (см. фиг. 3В), имеющий гнездо 104 оконечного штырька, выполненное с размером, соответствующим второму проводнику, при этом первый и второй проводники имеют разные размеры. В каждом из первого и второго оконечного штырька 84А, 84В собственно штырьку 106 приданы такие размеры, чтобы он соответствовал или как следует соответствовал внутренней площади поперечного сечения первого проводящего гнезда 90. Таким образом, пользователь может выборочно - в зависимости от предполагаемого использования узла 10 электрического разъема - вставлять в узел 10 электрического разъема один из первого и второго оконечного штырька 84А, 84В. Понятно, что могут быть оконечные штырьки 84А, 84В, 84С, 84N с множеством различных размеров.
Каждый оконечный штырек 84 дополнительно включает в себя опрессованный участок 110. Опрессованный участок 110 оконечного штырька представляет собой участок с уменьшенной площадью поперечного сечения по внешнему диаметру. В примерном варианте исполнения опрессованный участок 110 расположен на твердом собственно штырьке 10 6 оконечного штырька. В примерном варианте исполнения опрессованный участок 110 оконечного штырька является тонким, то есть, опрессованный участок 110 оконечного штырька имеет ограниченный размер по оси. Опрессованный участок 110 оконечного штырька имеет по существу одни и те же размеры независимо от размера гнезда 104 оконечного штырька.
Узел 12 блока включает в себя множество ламелей 120, а также вышеописанные проходы 50 ламели. Для каждого одного прохода 20 узла блока есть одна ламель 120. Каждая ламель 120 включает в себя удлиненное тело 122, имеющее первый конец 124 и второй конец 12 6, расположенные в проходе 50 ламели с выемкой 128 ламели, расположенной по существу вокруг опрессованного участка 110 оконечного штырька. В этой конфигурации ламель 120 по существу оказывает сопротивление осевому перемещению оконечного штырька 84 в проходе 20 узла блока.
Более конкретно, каждый первый конец 124 тела ламели определяет захватный конец 130. Как показано, захватный конец 130 представляет собой круговой участок, который может быть захвачен большим пальцем и указательным пальцем. Каждый второй конец 126 тела ламели включает в себя два противоположных дуговых элемента 140, 142. В том смысле, как он здесь используется, термин «противоположный» применительно к дуговым элементам 140, 142 означает, что эти элементы, в общем, представляют собой зеркальное отражение один другого. В примерном варианте исполнения каждый дуговой элемент 140, 142 второго конца тела ламели продолжается по дуге на между 10 и 15 градусов, а в другом примерном варианте исполнения - по дуге в около 13 градусов. Выемка 128 ламели представляет собой пространство между противоположными вторыми концами дуговых элементов 140, 142 тела ламели. Серединный участок 129 ламели 120 включает в себя удлиненную щель 144. Эта удлиненная щель дает возможность дуговым элементам 140, 142 вторых концов тела ламели изгибаться относительно друг друга.
Как показано на фиг. 4, узел 12 блока может быть присоединен к корпусной сборке 6 для электроники. Таким образом, узел 12 блока может включать в себя установочный элемент 150. Как показано, установочный элемент 150 включает в себя пару пазов 152, через которые может быть пропущен крепежный элемент. Когда узел 12 блока подсоединен и соответствующим образом зафиксирован в корпусной сборке 6, механические напряжения, созданные движением проводников, будут, как правило, поглощены опорными элементами 62.
Хотя были в деталях описаны конкретные варианты исполнения настоящего изобретения, специалисты в данной области поймут, что, имея в виду общую идею описания, этим деталям могут быть придуманы различные модификации и альтернативы. Соответственно, предполагается, что раскрытые конкретные конфигурации являются всего лишь иллюстративными, а не ограничивающими, в том, что касается объема изобретения, который во всей своей полноте определен приложенными пунктами формулы изобретения, а также любыми и всеми их эквивалентами.