СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ
CONNECTION SOCKET

Изобретение относится к соединительному разъему для электрических проводников, имеющему контактный элемент по существу в форме U-образного профиля, применяемого с целью электрического замыкания контактов с проводником, имеющим по существу U-образную зажимную пружину в форме пластинчатой пружины, которая поддерживает электрическое и механическое соединение с контактным элементом, и имеющему изолирующий корпус, который содержит в себе контактный элемент и зажимную пружину, причем указанный корпус имеет сторону вставки, монтажную сторону, верхнюю сторону, нижнюю сторону и на стороне вставки по меньшей мере одно монтажное отверстие для проводника, при этом контактный элемент имеет первую профилированную секцию, имеющую по существу L-образную форму с первой и второй ветвями и со штепсельным отверстием, которое совмещено с монтажным отверстием и со второй секцией с по существу плоским профилем таким образом, что зажимная пружина имеет опорную ветвь, соединенную со второй профилированной секцией контактного элемента, и зажимную ветвь, которая конфигурирована для расположения ее свободным концом против проводника, вставленного в штепсельное отверстие, для прижимания его к первой ветви контактного элемента и нажима к опорной ветви для отсоединения проводника от первой ветви в соответствии с вводной частью п. 1 формулы изобретения.
Документ ЕР 1217692 B1 описывает соединительный разъем для электрических проводников, имеющий контактный элемент, предназначенный для передачи электроэнергии, зажимную пружину, которая поддерживает электрическое и механическое соединение с контактным элементом, материал которой отличается от материала контактного элемента и которая имеет форму пластинчатой пружины, и изолирующий корпус, который содержит в себе контактный элемент и зажимную пружину, имеющую монтажное отверстие для проводника, контактный элемент, имеющий первую профилированную секцию, имеющую штепсельное отверстие, которое совмещено с монтажным отверстием, и вторую профилированную секцию, которая загнута назад под углом от первой профилированной секции в направлении вставки проводника, и зажимную пружину, соединенную одним концом с первой профилированной секцией контактного элемента, и зажимная пружина может быть расположена с другим концом против проводника для соединения с разъемом для прижимания его ко второй профилированной секции таким образом, что зажимная пружина проходит рядом с одним концом, который соединен с контактным элементом на передней стороне (в направлении вставки проводника) первой секции, по дуге по первой секции и проходит другим концом, который может быть расположен против проводника, через вставное отверстие. Такое расположение контактных пружин и контактного элемента требует некоторого пространства.
Целью настоящего изобретения является получение улучшенного разъема, который может быть сделан очень компактным и в котором предотвращается избыточное растяжение зажимной пружины при отсоединении проводника.
В соответствии с изобретением указанная выше цель достигается соединительным разъемом, имеющим признаки, указанные в п. 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в отличительных частях зависимых пунктов формулы изобретения.
В соответствии с изобретением зажимная пружина размещена в пределах U-образного профиля контактного элемента, и U-образная конфигурация зажимной пружины открыта к установочной стороне корпуса, и стопорный брусок проходит от внутренней стенки монтажной стороны в открытое пространство между опорной ветвью и зажимной ветвью зажимной пружины, выполняя функцию жесткого упора для движения изгибания зажимной ветви при отсоединении проводника от первой ветви. Благодаря размещению зажимной пружины в пределах U-образного профиля контактного элемента существует оставленное свободное пространство, и, таким образом, достигается получение компактной конструкции разъема. Компактность дополнительно увеличивается посредством того, что проем U-образного профиля контактного элемента и U-образной конфигурации зажимной пружины открыты в одном направлении, а именно - к установочной стороне корпуса. Предпочтительно внутренний жесткий упор для предохранения зажимной пружины от перегрузки или перенапряжения при нажиме в направлении размыкания для отсоединения проводника достигнуто изобретением очень простым и экономичным способом, поскольку в соответствии с изобретением жесткий упор интегрирован в стенку корпуса. Корпуса для соединительного разъема в соответствии с изобретением наиболее часто выполняют посредством литья под давлением изолирующего пластмассового материала, и, таким образом, жесткий упор для защиты от перегрузок зажимной пружины предпочтительно может быть изготовлен в одном процессе литья под давлением совместно с частями корпуса.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, стопорный брусок формируют как единое целое с внутренней стенкой монтажной стороны, и он проходит по существу параллельно нижней стороне, направляясь к стороне вставки. Это обеспечивает компактное расположение зажимного элемента в пределах корпуса, тем не менее, создавая легкий доступ для вставки проводника, и, таким образом, это решение особенно подходит для проектирования небольших и компактных соединительных разъемов.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, опорная стенка сформирована как единое целое с внутренней стенкой монтажной стороны или с нижней стороной стопорного бруска, которая обращена ко второй профилированной секции контактного элемента, оставляя паз между указанной второй профилированной секцией контактного элемента и опорной стенкой, при этом ширина паза приспособлена к толщине опорной ветви зажимной пружины таким образом, что опорная стенка нажимает на опорную ветвь контактной пружины для поддержания ее фиксации относительно второй профилированной секции контактного элемента.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, корпус состоит из основной части и закрывающей части, которые скрепляются механизмом самофиксации таким образом, что закрывающая часть формирует монтажную сторону, и основная часть формирует сторону вставки.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, опорная ветвь зажимной пружины зафиксирована относительно второй профилированной секции запирающим механизмом, содержащим запирающую выемку во второй профилированной секции и запирающий язычок, сформированный в опорной ветви зажимной пружины посредством прорезей и упруго выступающий от плоскости опорной ветви.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, на стороне вставки корпуса сформирована трубка для направления проводника, при этом внутренняя сторона трубки для направления проводника образует направляющий канал для проводника, причем канал совмещен с монтажным отверстием и штепсельным отверстием.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, штепсельное отверстие сформировано в переходной кромке между первой и второй ветвью первой профилированной секции.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, в первой ветви первой профилированной секции находится контактная выемка, обеспечивающая доступ для инструмента к зажимной ветви зажимной пружины для прижимания зажимной ветви к опорной ветви для отсоединения проводника.
Согласно предпочтительному объекту изобретения, в верхней стороне корпуса находится выемка корпуса, совмещенная с контактной выемкой, обеспечивающей доступ для инструмента к зажимной ветви зажимной пружины.
Изобретение будет описано более подробно посредством описания варианта его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 дан вариант выполнения распределительного блока с устройством клеммной колодки в соответствии с изобретением,
фиг. 2 - вид модуля соединительного разъема, ориентированного к монтажной планке в соединительном устройстве клеммной колодки в соответствии с изобретением,
фиг. 3a - вид модуля соединительного разъема, ориентированного к монтажной планке в соединительном устройстве клеммной колодки в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения,
фиг. 3b - схематический вид сбоку и вид перпендикулярно установочной стенке модуля в соответствии с вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг. 3a,
фиг. 4 - вид в сечении корпуса блока клеммной колодки в соответствии с изобретением.
На фиг. 1 показан распределительный блок 1 для электрооборудования. Распределительный блок 1 имеет основание 7 в форме монтажной платы. Существуют две точки со средствами для установки монтажной шины 32, также называемой DIN-рейкой, на основании 7. Вместо показанной монтажной шины 32 может быть применен любой другой вид профилированных шин, допускаемых согласно различным техническим стандартам, которые применяются в разных странах во всем мире для электрических распределительных щитов. Монтажная шина служит для установки устройств электрооборудования, таких как микровыключатели, выключатели остаточных токов, контакторные устройства, устройства защиты от перенапряжения и т. п. Например, на фиг. 1 микровыключатель 33 смонтирован на монтажной шине 32. В распределительном щите 1, показанном на фиг. 1, две такие монтажные шины могут быть установлены параллельно и с отнесением друг от друга, хотя показана только одна из них, которая расположена вблизи верхней кромки 34 монтажной платы 7 распределительного блока 1.
Распределительный блок 1 также содержит устройство клеммной колодки, в частности для соединения проводов защитного заземления и нейтральных проводов. Устройство клеммной колодки расположено на верхней кромке монтажной платы 7. Устройство клеммной колодки имеет монтажную планку 2 и модули 3 соединительного разъема, при этом только один блок 3 показан в примерном варианте на фиг. 1, который может быть прикреплен к монтажной планке 2 рядом с другим.
Устройство клеммной колодки обычно имеет токопроводящую шину и ряд соединительных элементов для подключения проводников к токопроводящей шине. Каждый из модулей 3 имеет по меньшей мере один из соединительных элементов. Модули 3 имеют изолирующий корпус 4 и секцию токопроводящей шины (не показана здесь на фиг. 1), которая скомпонована в пределах корпуса 4. Секции токопроводящей шины формируют токопроводящую шину, и устройство клеммной колодки имеет соединения для электрического соединения секций токопроводящей шины модулей, которые установлены рядом друг с другом на монтажной планке.
Распределительный блок 1 имеет первую и вторую опоры 5, 6 для монтажной планки 2, расположенные на расстоянии друг от друга на основании 7. Вблизи первой и второй опор 5, 6 находятся дополнительные первая и вторая опоры 5', 6', расположенные на небольшом расстоянии ниже первой и второй опор 5, 6. Высота над монтажной платой 7 первой и второй опор 5, 6 больше высоты над монтажной платой 7 дополнительных первой и второй опор 5', 6'. Таким образом, дополнительные первая и вторая опоры 5', 6' предусматривают установку монтажной планки 2 вблизи монтажной платы 7, и первая и вторая опоры 5, 6 допускают установку монтажной планки 2 на некотором расстоянии над монтажной платой 7. Может даже предусматриваться вариант, в котором установлены две монтажные планки, каждая из которых снабжена клеммными колодками, одна на первой и второй опорах 5, 6 и другая - на дополнительных первой и второй опорах 5', 6'. На фиг. 1 показана ситуация, когда первая монтажная планка 2' зафиксирована на дополнительных первой и второй опорах 5', 6', и вторая монтажная планка 2 показана в положении перед установкой на опоры, при этом стрелки указывают направление установки на опоры 5, 6.
Монтажную планку 2 прикрепляют к опорам 5, 6, для чего монтажная планка 2 имеет соединительные части 8, 9, сформированные на ее противоположных узких концах. Каждая из соединительных частей 8, 9 имеет фиксатор, который может быть освобожден посредством нажима на него в направлении к подвижной опоре монтажной планки 2 инструментом или пальцем. Фиксатор смещается в удерживающее положение.
Монтажная планка 2 сформирована как удлиненная кубовидная рейка. Рейка имеет две прямоугольные пластины 11, 12 с длинными кромками, которые соединены двумя прямоугольными пластинами 13, 14 с узкими кромками. Длинные края пластин 11, 12 с длинными кромками и узкие края пластин 13, 14 с узкими кромками образуют два узких сечения 17, 18 стороны длинной кромки.
Каждый из корпусов 4 и монтажная планка 2 имеют устройства для вставки блоков 3 в монтажную планку 2 поперек относительно продольного направления монтажной планки 2. Указанные устройства на стороне монтажной планки 2 сформированы как выступающие бруски 20, ориентированные поперечно относительно продольного направления монтажной планки 2, расположены параллельно друг другу и сформированы за пределами одной из их прямоугольных пластин 11, 12 с длинными кромками. Указанные устройства на стороне изолирующего корпуса сформированы как по меньшей мере один паз 21 (см. фиг. 2), ориентированный поперек относительно продольного направления монтажной планки 2 и приспособленный для принудительной блокировки бруска 2 в пазу 21 при вставке корпуса 4 блока в монтажную планку 2.
Каждый корпус 4 имеет установочную стенку 45 и по меньшей мере один принимающий паз 21 на установочной стороне 45. Установочная стенка 45 имеет монтажную кромку 42, и принимающий паз 21 имеет монтажное отверстие 43 в монтажной кромке 42, проходящее от монтажной кромки 42 вверх в направлении второй кромки 44 корпуса 4, расположенной против монтажной кромки 42. Принимающий паз 21 проходит приблизительно половину расстояния от монтажной кромки 42 в направлении второй кромки. Монтажное отверстие 43 немного шире, чем принимающий паз 21, что облегчает вставку корпуса 4 блока в соединительные бруски.
Монтажная планка 2 имеет ряд соединительных брусков 20, выступающих от одной из ее двух прямоугольных передних пластин 11 с длинными кромками и ориентированных поперек относительно продольного направления монтажной планки 2. Таким образом, принимающие пазы 21 и соединительные бруски 20 формируют сопрягаемые соединительные устройства. Соединительный брусок 20 имеет Т-образное поперечное сечение с первой пластинчатой ветвью 40, отступающей от передней пластины 11 с длинными кромками, и со второй пластинчатой ветвью 41, сформированной на свободном конце и перпендикулярно первой ветви 40.
Все соединительные бруски 20 ориентированы параллельно и поперек относительно продольного направления монтажной планки 2. Они расположены с разнесением друг от друга на одинаковое расстояние, формируя своего рода растр. На фиг. 1 можно видеть растр из 16 соединительных брусков 20, и на фиг. 2 и 3a можно наблюдать частичные виды с 6 и соответственно 7 этих соединительных брусков 20. Корпус 3 блока имеет четыре принимающих паза 21, при этом все указанные принимающие пазы 21 расположены с отнесением друг от друга на такие же расстояния, как и соединительные бруски 20. Таким образом, растр принимающих пазов 21 в корпусе 4 блока 3 сопрягается с растром соединительных брусков 20 на монтажной планке 2. Эта конструкция обеспечивает точное расположение корпусов 4 блока 3 с растровым решетчатым разнесением вдоль продольной протяженности монтажной планки 2.
Соединительный брусок 20 и принимающий паз 21 выполнены с возможностью скользящего взаимодействия, когда соединительный брусок 20 вставляют в принимающий паз 21 в монтажное отверстие 43.
На фиг. 3a и 3b показан вариант осуществления изобретения, в котором применено альтернативное или дополнительное средство для прикрепления корпуса 4 блока 3 к монтажной планке 2. Применен упругий крепежный рычаг 52, который нагружен в удерживающее положение. Упругий крепежный рычаг сформирован в установочной стенке 45 корпуса 4 блока посредством прорезей 53, 54, 55. Крепежный рычаг имеет запирающий элемент 56, здесь - в форме запирающего выступа, отступающего от установочной стенки 45. В передней пластине 11 с длинными кромками монтажной планки 2 сформированы выемки 57, одна из которых показана на фиг. 4. Выемки расположены растровым порядком, соответствующим растру соединительных брусков 20 и принимающих пазов 21, таким образом, что каждая из выемок 57 расположена между двумя соседними соединительными брусками 21 так же, как каждый упругий крепежный рычаг 52 расположен между двумя соседними принимающими пазами 21. Нет необходимости иметь столько же упругих крепежных рычагов, как и выемок. Для небольших корпусов может быть достаточно всего одного упругого крепежного средства. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 3a, применены только два упругих крепежных рычага, которые расположены один слева, один справа, но не в центре. Каждый упругий крепежный рычаг 52 выполнен с возможностью упругого запирающего зацепления с соответствующей выемкой 57.
Свободный конец упругого крепежного рычага 52 имеет толкающий элемент 58 на его конце для нажима на концевую часть упругого крепежного рычага 52 к внутренней части корпуса 4. Запирающий элемент 56 может быть освобожден посредством нажима на нажимной элемент 58 и, таким образом, посредством нажима на крепежный рычаг 52 к внутренней части корпуса 4 для освобождения запирающего сцепления. Вблизи запирающего элемента 56 расположен по меньшей мере один распорный элемент 59, сформированный на установочной стенке 45 корпуса 4. Назначением распорного элемента является ограничение смещения упругого рычага при прижимании установочной стенки 45 корпуса 4 к плоской поверхности.
Толкающий элемент 58 выступает от верхней поверхности монтажной планки 2, когда блок прикреплен к монтажной планке. Таким образом, толкающий элемент 58 доступен для операции нажима пальцем или инструментом, даже когда корпус 4 прикреплен к монтажной планке. Таким образом, можно отсоединять индивидуальный корпус от комбинации корпусов, скомпонованных подряд и прикрепленных к монтажной планке, даже в пределах комбинации.
На фиг. 4 показан соединительный разъем 3 для электрических проводников, имеющий контактный элемент 40 по существу в форме U-образного профиля. Контактный элемент 40 применен с целью электрического замыкания контактов с проводником, который вставляют в монтажное отверстие 142 (проводник не показан). Соединительный разъем 3 также имеет по существу U-образную зажимную пружину 41 в форме пластинчатой пружины. Зажимная пружина 41 сконфигурирована для удерживания вставленного проводника в электрическом и механическом соединении с контактным элементом 40 посредством нажима на вставленный проводник свободным концом 50 зажимной ветви 49 к первой ветви 46 секции 143 с первым профилем. Соединительный разъем 3 также имеет изолирующий корпус 4, который содержит в себе контактный элемент 40 и зажимную пружину 41.
Корпус 4 имеет сторону 60 вставки, монтажную сторону 61, верхнюю сторону 62, нижнюю сторону 63 и на стороне 60 вставки, по меньшей мере одно монтажное отверстие 142 для проводника. Монтажная сторона 61 аналогична установочной стенке 45, указанной в описании указанных выше фигур 2 и 3a. Контактный элемент 40 имеет секцию 143 с первым профилем, имеющую по существу L-образную форму с первой и второй пластинчатой ветвью 46, 47 и со штепсельным отверстием 144, которое совмещено с монтажным отверстием 142.
Контактный элемент 40 имеет вторую секцию 145 с по существу плоским профилем. Зажимная пружина 41 имеет опорную ветвь 48, соединенную со второй профилированной секцией 145 контактного элемента 40. Зажимная пружина 41 также имеет зажимную ветвь 49, которая конфигурирована для расположения с ее свободным концом против проводника, вставленного в штепсельное отверстие 144, для прижимания его к первой ветви 46 контактного элемента 40 и нажима к опорной ветви 48 для отсоединения проводника от первой ветви 46.
Зажимная пружина 41 размещена в пределах U-образного профиля контактного элемента 40. U-образная конфигурация зажимной пружины 41 открыта к установочной стороне корпуса 4. Стопорный брусок 51 проходит от внутренней стенки монтажной стороны 61 в открытое пространство между опорной ветвью 48 и зажимной ветвью 49 зажимной пружины 41, выполняя функцию жесткого упора для движения изгибания зажимной ветви 49 при отсоединении проводника от первой ветви 46. Таким образом, он предотвращает чрезмерное ослабление зажимной пружины 41 во время отключения проводов или проводников, когда зажимную пружину 41 загибают вниз, используя инструмент, например отвертку.
Стопорный брусок 51 сформирован до внутренней стенки монтажной стороны 61 и проходит по существу параллельно нижней стороне 63, направляясь к стороне 60 вставки.
Опорная стенка 73 сформирована как единое целое с внутренней стенкой монтажной стороны 61 и с нижней стороной 74 стопорного бруска 51. Опорная стенка 73 поддерживает стопорный брусок, препятствуя его наклону и случайному отделению от стенки. Опорная стенка 73 и стопорный брусок 51 совместно имеют Т-образное поперечное сечение в разрезе, параллельном стенке 61 монтажной стороны. Нижний конец опорной стенки 73 против стопорного бруска 51 обращен к секции 145 со вторым профилем контактного элемента 40, оставляя паз 75 между указанной второй профилированной секцией 145 контактного элемента 40 и опорной стенкой 73. Ширина паза 75 приспособлена к толщине опорной ветви 48 зажимной пружины 41. Паз 75 имеет ширину, достаточную только для вставки опорной ветви 48 зажимной пружины 41. Таким образом, опорная стенка 73 нажимает на опорную ветвь 48 контактной пружины 41. Нажимая на нее, опорная стенка 73 поддерживает сцепление контактной пружины 41 со второй профилированной секцией 145 контактного элемента 40.
Корпус 4 состоит из основной части 64 и закрывающей части 65, которые скрепляются механизмом самофиксации 66 таким образом, что закрывающая часть 65 формирует монтажную сторону 61, и основная часть 64 формирует сторону 60 вставки.
Опорная ветвь 48 зажимной пружины 41 дополнительно соединена со второй профилированной секцией 145 запирающим механизмом, содержащим запирающую выемку 67 во второй профилированной секции 45 и запирающий язычок 68. Запирающий язычок 68 сформирован в опорной ветви 48 зажимной пружины 41 посредством прорезей и упруго выступает от плоскости опорной ветви 48.
Также существует возможный и предусмотренный изобретением вариант, даже если он не показан на чертежах, в котором опорная ветвь 48 зажимной пружины 41 не имеет запирающего язычка, но только плоско лежит, сцепляясь со второй профилированной секцией 145 и удерживаясь в положении благодаря зажимному усилию, прилагаемому к ней опорной стенкой 73, как описано выше.
На стороне 60 вставки корпуса 4 сформирована трубка 69 для направления проводника, при этом внутренняя сторона трубки 69 для направления проводника образует направляющий канал для проводника, при этом канал совмещен с монтажным отверстием 42 и штепсельным отверстием 44.
В переходной кромке 70 между первой и второй пластинчатыми ветвями 46, 47 первой профилированной секции 143 сформировано штепсельное отверстие 144.
В первой ветви 46 первой профилированной секции 143 находится контактная выемка 72, обеспечивающая доступ для инструмента к зажимной ветви 49 зажимной пружины 41 с целью нажима на зажимную ветвь 49 вниз к опорной ветви 48 для отсоединения проводника.
После извлечения инструмента зажимная пружина 41 будет упруго возвращаться к ее удерживающему положению прижимания свободного конца 50 зажимной ветви 49 к первой ветви 46 первой профилированной секции 143. Полученное усилие пружины одновременно сильно толкает опорную ветвь 48 зажимной пружины 41 ко второй профилированной секции 145. Это является дополнительным опорным средством для эффективного самостоятельного удерживания и самостоятельной фиксации зажимной пружины 41 внутри профилированного контактного элемента 40 при отсутствии вставляемого проводника в дополнение к указанной выше фиксации посредством запирания при помощи опорной стенки 73 и запирающего язычка 68 в случае его наличия.
В верхней стороне 62 корпуса 4 находится выемка 71 корпуса, выровненная относительно контактной выемки 72, обеспечивающая доступ для инструмента к зажимной ветви 49 зажимной пружины 41.
Список ссылочных позиций
1 - Распределительный блок
2 - Удлиненная монтажная планка
3 - Модуль соединительного разъема
4 - Корпус
5, 5' - Опорная часть
6, 6' - Опорная часть
7 - Основание
8 - Соединительная часть
9 - Соединительная часть
11 - Передняя пластина с длинными кромками
12 - Передняя пластина с длинными кромками
13 - Узкая пластина с короткими кромками
14 - Узкая пластина с короткими кромками
17 - Узкая секция с длинными кромками
18 - Узкая секция с длинными кромками
20 - Соединительный брусок
21 - Принимающий паз
32 - Монтажная шина
33 - Микровыключатель
34 - Кромка монтажной платы
40 - Контактный элемент
41 - Зажимная пружина
42 - Монтажная кромка
43 - Монтажное отверстие
44 - Вторая кромка
45 - Установочная стенка
46 - Первая ветвь
47 - Вторая ветвь
48 - Опорная ветвь
49 - Зажимная ветвь
50 - Свободный конец зажимной ветви
51 - Стопорный брусок
52 - Упругий крепежный рычаг
53 - Вырез в форме паза
54 - Вырез в форме паза
55 - Вырез в форме паза
56 - Запирающий элемент
57 - Выемка
58 - Толкающий элемент
59 - Распорный элемент
60 - Сторона вставки
61 - Монтажная сторона
62 - Верхняя сторона
63 - Нижняя сторона
64 - Базовая часть
65 - Закрывающая часть
66 - Механизм самофиксации
67 - Выемка
68 - Запирающий язычок
69 - Трубка для направления проводника
70 - Переходная кромка
71 - Выемка корпуса
72 - Контактная выемка
73 - Опорная стенка
74 - Нижняя сторона стопорного бруска
75 - Паз
142 - Монтажное отверстие
143 - Первая профилированная секция
144 - Штепсельное отверстие
145 - Вторая профилированная секция