ШТЕПСЕЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ С БЛОКИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ
PLUG AND SOCKET CONNECTION WITH INTERLOCKING ELEMENT

Изобретение относится к штепсельному разъему в соответствии с пунктом 1 патентной формулы и первому корпусу в соответствии с пунктом 2 патентной формулы.
Из существующего уровня техники известно большое количество разнообразных вариантов штепсельных разъемов: штепсельный разъем может иметь два корпуса с контактами, которые могут соединяться из положения перед сборкой в конечное положение при помощи установленного на корпусе поворачивающегося рычага.
Известен составной разъем компании Тусо Electronics с первым и вторым корпусом, имеющий поворачивающийся U-образный элемент, при повороте которого два корпуса соединяются вместе более плотно. Поворачивающийся U-образный элемент установлен на первый корпус таким образом, чтобы этот элемент мог поворачиваться. Второй корпус имеет блокирующий элемент, который не позволяет U-образному элементу поворачиваться в положении перед сборкой и высвобождает его только тогда, когда два корпуса более плотно соединены вместе в собранном положении.
Целью изобретения является создание усовершенствованного штепсельного разъема с рычагом, позволяющим надежно соединить два корпуса вместе.
Цель изобретения достигается благодаря штепсельному разъему в соответствии с пунктом 1 патентной формулы и первому корпусу в соответствии с пунктом 12 патентной формулы.
Прочие варианты исполнения штепсельного разъема указаны в независимых пунктах формулы изобретения.
Одно из преимуществ штепсельного разъема заключается в том, что два корпуса штепсельного разъема можно соединить в конечное положение при помощи рычага только тогда, когда для двух корпусов предусмотрено заданное положение сборки. Заданное положение сборки, во-первых, обеспечивает надежное и безопасное воздействие рычага на заданную поверхность второго корпуса. Еще одним преимуществом заданного положения сборки является то, что контакты двух корпусов в положении сборки имеют заданное положение относительно друг друга и, после соединения двух корпусов при помощи рычага, находятся в заданном конечном положении. Это увеличивает надежность электрического соединения между электрическими контактами.
Согласно изобретению, переводу рычага из свободного положения в конечное положение препятствует блокирующая поверхность. Блокирующая поверхность создается на первом корпусе и убирается из положения блокировки при помощи взаимодействующей поверхности второго корпуса, если первый и второй корпус соединены вместе в собранном положении. Наличие блокирующей поверхности на том корпусе, где установлен рычаг, обеспечивает преимущество в том, что возможна точная подгонка положения блокировки к рычагу. Благодаря точной подгонке появляется возможность получить контактную поверхность рычага, взаимодействующую с блокирующей поверхностью, и саму блокирующую поверхность относительно небольшого размера, что позволяет существенно снизить расходы на материалы. Во-первых, обеспечивается высокая надежность эксплуатации и, во-вторых, недорогая конфигурация блокирующей части.
В одном из вариантов исполнения блокирующий элемент выполнен в виде гибкого шпунта, расположенного на боковой стороне первого корпуса. Это обеспечивает компактный и простой вариант конструкции блокирующего элемента.
В еще одном примере осуществления изобретения блокирующий элемент имеет вторую взаимодействующую поверхность, которая, по меньшей мере, частично располагается под прямым углом к блокирующей поверхности, причем эта взаимодействующая поверхность может взаимодействовать с поверхностью разблокировки второго корпуса, что предусмотрено для приведения в действие блокирующего элемента. Таким образом, имеется блокирующий элемент с простой геометрической конструкцией, который, во-первых, позволяет обеспечить надежную блокировку рычага и, во-вторых, возможность перемещения при помощи простых средств.
В еще одном варианте осуществления контактная поверхность рычага находится в вырезе рычага. Это позволяет получить компактную конфигурацию штепсельного разъема поскольку блокирующий элемент в свободном положении частично находится в вырезе рычага. Таким образом, уменьшаются размеры потребного пространства.
В еще одном примере реализации изобретения вторая взаимодействующая поверхность выполнена наклонной с увеличенным охватом в сторону поверхности разблокировки по направлению движения второго корпуса из положения перед сборкой в собранное положение. Это позволяет с легкостью приводить в действие блокирующий элемент при помощи поверхности разблокировки.
В другом варианте осуществления изобретения штепсельный разъем имеет поворачивающийся рычаг, установленный на первом корпусе на подшипнике, при этом рычаг имеет по меньшей мере частично кольцеобразную секцию фиксации в области подшипника. Секция фиксации имеет вырез, и на этом вырезе имеется контактная поверхность. Таким образом, достигается простая конструкция рычага с возможностью надежной блокировки.
В другом примере осуществления изобретения взаимодействующая поверхность находится на секции фиксации, причем эта поверхность находится вокруг подшипника и вращается для воздействия на зубчатую поверхность второго корпуса и для соединения двух корпусов вместе. Таким образом, обеспечивается прочность конструкции рычажного механизма.
В другом варианте осуществления поверхность разблокировки находится на внутренней поверхности второго корпуса. Это позволяет получить простой вариант осуществления поверхности разблокировки, причем поверхность разблокировки и блокирующий элемент будут закрыты и защищены вторым корпусом от повреждения.
В еще одном варианте осуществления изобретения секция фиксации имеет второй вырез, при вхождении в который блокирующий элемент в конечном положении двух корпусов и в конечном положении рычага образует упругое соединение по меньшей мере с блокирующей секцией. Кроме того, второй корпус имеет вырез, в котором блокирующий элемент частично сцепляется с взаимодействующей поверхностью в конечном положении. Таким образом, блокирующий элемент не нагружен, когда два корпуса штепсельного разъема полностью соединены. Это позволяет избежать усталости материала, в особенности, когда корпус и блокирующий элемент изготовлены из пластика.
Детали вариантов реализации изобретения показаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
Фиг.1 - вид в перспективе первого корпуса штепсельного разъема,
Фиг.2 - вид сбоку первого корпуса,
Фиг.3 - вид в поперечном разрезе первого корпуса,
Фиг.4 - еще один вид в перспективе первого корпуса,
Фиг.5 - частичный вид в разрезе рычага и блокирующего элемента,
Фиг.6 - частичный вид в разрезе первого и второго корпусов при соединении двух корпусов;
Фиг.7 - частичный вид в поперечном разрезе первого и второго корпусов в собранном положении,
Фиг.8 - частичный вид в поперечном разрезе первого и второго корпусов в положении перед сборкой, и
Фиг.9 - частичный вид в поперечном разрезе первого и второго корпусов в конечном положении.
На фиг.1 изображен вид в перспективе первого корпуса штепсельного разъема, в котором имеются первые контакты. На первый корпус 1 установлен рычаг 2 в форме U-образной скобы с двумя боковыми рычагами 6, 52 таким образом, чтобы рычаг поворачивался. Рычаг 2 устанавливается на противоположные боковые стенки 3, 4 таким образом, чтобы рычаг можно было поворачивать до достижения боковыми элементами рычага конечного положения. Рычаг 2 имеет кольцеобразную секцию фиксации 6 на конце боковой части рычага 5. Кольцеобразная секция фиксации 6 установлена на цапфу 7 первого корпуса 1 таким образом, чтобы секция могла вращаться, при этом цапфа проходит через отверстие кольцеобразной секции фиксации 6. Секция фиксации 6 имеет два зубца 8, 9, которые направлены от оси вращения 51 секции фиксации 6. Кроме того, на первой боковой стенке 3 имеется блокирующий элемент 10 в форме шпунта, который идет от нижнего края 11 первого корпуса 1 вверх по первой боковой стенке 3 и, по сути, параллельно ей. Блокирующая секция 12 блокирующего элемента 10 входит в вырез 13 секции фиксации 6. Вырез 13 сделан на внутренней стороне секции фиксации 6 и направлен в сторону первой боковой стенки 3. Помимо блокирующей секции 12, блокирующий элемент 10 имеет выступ 14, находящийся с внешней стороны блокирующего элемента 10. Заходя в вырез 13, блокирующий элемент 10 блокирует поворот рычага 2 из свободного положения, показанного на изображении, в конечное положение.
По направлению против часовой стрелки имеется второй вырез 19 над вырезом 13 с внутренней стороны первой секции 6.
На верхней стороне первого корпуса 1 имеется небольшой выступ 15, на котором лежит поперечная часть 16 рычага 2. Небольшой выступ 15 препятствует повороту рычага 2 против часовой стрелки. Блокирующий элемент 10 препятствует повороту рычага 2 по часовой стрелке.
Первый корпус 1 в нижней части имеет сторону для вставки 17, через которую электрические контакты второго корпуса вставляются в первый корпус при сборке штепсельного разъема. Кроме того, в верхней части первого корпуса 1 имеется удерживающий язычок 18, который предусмотрен для того, чтобы удерживать поперечный элемент рычага 16 в конечном положении.
На фиг.2 показан вид сбоку первой боковой стенки 3 первого корпуса 1 с рычагом 2 в свободном положении. На фиг.2 вырез 13 и сцепление с блокирующей секцией 12 показаны пунктирной линией.
На фиг.2 отчетливо видно, что секция фиксации 6 имеет форму круглого диска, с внешней стороны которого имеется первый и второй зубцы 8, 9, а с задней стороны - первый и второй вырезы 13, 19, который направлен к боковой стенке 3. Базовой формой секции фиксации 6 является форма диска, при этом первый и второй вырезы 13, 19 сделаны с внутренней стороны, а с внешней стороны их закрывает диск в форме неполного кольца 57. С внешней стороны имеются дополнительные вырезы 58, за счет которых образуются зубцы 8, 9. Дополнительные вырезы 58 по направлению к внутренней стороне закрыты вторым диском в форме неполного кольца 59. Это позволяет получить устойчивую секцию фиксации 6 в форме диска.
На фиг.3 показан увеличенный вид в разрезе B-B первого корпуса, изображенного на фиг.2, при этом разрез выполнен через блокирующую секцию 12 блокирующего элемента 10 и вырез 13 в первой секции фиксации 6. Показанный на изображении первый корпус 1 является зеркально симметричным по центральной линии 21 и имеет первый или второй блокирующий элемент 10, 20, соответственно, на противоположных боковых стенках 3 и 4;
кроме того, рычаг является зеркально симметричным по центральной линии 21 и имеет первую секцию фиксации 6 на первой боковой части рычага 5 и вторую секцию фиксации 22, расположенную напротив на второй боковой части рычага 52. Первая и вторая секции фиксации 22 идентичны. Аналогичным образом, первый и второй блокирующие элементы 10, 20 выполнены идентичными. На представленном виде в разрезе контактные отверстия 32 показаны со стороны для вставки 17 - через эти отверстия вторые электрические контакты второго корпуса вставляются в первый корпус 1 при сборке корпуса.
Вторая секция фиксации 22 установлена на второй боковой стенке 4 на второй цапфе 54 таким образом, чтобы секция фиксации могла вращаться. В изображенном положении рычага 2 блокирующие секции 12, 55 первой и второй секций фиксации 6, 22 не позволяют повернуть рычаг 2 по часовой стрелке. Первый и второй блокирующие элементы 10, 20 вверху имеют одну блокирующую поверхность 23, 24 каждый. Кроме того, первая и вторая секция фиксации 6, 22 в соответствующем вырезе 13, 56 каждая имеет контактную поверхность 25, 26, которая направлена в сторону соответствующей блокирующей поверхности 23, 24 блокирующих элементов 10, 20. При перемещении рычага 2 по часовой стрелке первая и вторая контактные поверхности 25, 26 перемещаются в положение напротив первой и второй блокирующих поверхностей 23, 24, соответственно, чтобы дальнейший поворот рычага 2 был невозможен.
Первый и второй блокирующие элементы 10, 20 выполнены в виде подвижных петель на соответствующей боковой стенке 3, 4 у нижнего края 11 первого корпуса и расположены параллельно соответствующей боковой стенке 3, 4, в целом, вертикально по отношению к стороне для вставки 17. В первом корпусе 1 первые электрические контакты (на изображении не показаны) находятся в соответствующих полостях для контактов.
На фиг.4 показан увеличенный частичный вид в перспективе первого блокирующего элемента 10, который входит в вырез 13 первой секции фиксации 6. Кроме того, на фиг.4 четко виден второй вырез 19, имеющийся с внутренней стороны секции фиксации 6.
На фиг.5 изображен увеличенный частичный вид в разрезе фиг.4. На фиг.5 наружная сторона секции фиксации 6 для лучшего представления изображена открытой через вырез. Первый блокирующий элемент 10 на внешней стороне, который в основном параллелен первой боковой стенке 3, имеет выступ 14, который выходит снизу и имеет первую наклонную поверхность 29, которая идет по направлению от первого корпуса 1 и переходит в ровную горизонтальную поверхность 30. Вторая наклонная поверхность 31, которая наклонена по направлению к первой боковой стенке 3, стыкуется в ровной горизонтальной поверхностью 30 в направлении конца блокирующего элемента 10. В области верхнего конца блокирующего элемента 10 толщина блокирующего элемента 10 над выступом 14 такая же, как и под выступом 14. Сбоку от выступа 14 имеется блокирующая секция 12, в которой сделана выемка 33. Выемка 33 сделана на расстоянии от первой блокирующей поверхности 23 с внешней стороны блокирующего элемента 10 и идет сбоку от выступа вниз по направлению стороны для вставки 17 до уровня ниже первой наклонной поверхности 29. Выемка 33 идет до бокового края 34 блокирующего элемента 10.
На фиг.6 изображен первый корпус 1 и второй корпус 35 штепсельного разъема 50, в котором имеются вторые электрические контакты 36 в виде штырьков, как частично показано на изображении. В собранном положении первый корпус 1 вставляется стороной для вставки 17 в отверстие для вставки второго корпуса 35. При этом верхний край 61 смещенного внутрь выступа 60 третьей боковой стенки 37 лежит напротив третьей контактной поверхности 62 секции фиксации 6. У второго корпуса 35 рядом с выступом 60 на третьей боковой стенке 37 имеются второй и третий вырезы 38, 40 с зубчатыми поверхностями 39, 41. Второй зубец 9 секции фиксации 6 имеет вторую взаимодействующую поверхность, которая сцепляется с зубчатой поверхностью 39 третьего выреза 38. При повороте рычага 2 по часовой стрелке второй корпус 35 подтягивается вверх относительно первого корпуса 1 за счет вращения второго зубца 9, который сцепляется с зубчатой поверхностью 39. Кроме того, с внутренней стороны третьей боковой стенки 37 под третьим вырезом 38 имеется четвертый вырез 40. Четвертый вырез 40 имеет дополнительную зубчатую поверхность 41, которая при дальнейшем повороте рычага 2 по часовой стрелке сцепляется с первым зубцом 8 и плотнее сводит первый и второй корпус вместе. В этом положении частичные элементы 63 третьей и четвертой боковых стенок 37 вдавливают первый и второй блокирующие элементы 10, 20 внутрь, чтобы первая и вторая блокирующие поверхности 23, 24 первого и второго блокирующих элементов 10, 20 более не контактировали с первой и второй контактными поверхностями 25, 26 первой и второй секций фиксации 6, 22, соответственно. Таким образом, в показанном на изображении собранном положении первого и второго корпусов 1, 35 можно повернуть рычаг 2 по часовой стрелке.
На фиг.7 показан частичный вид в разрезе через третью боковую стенку 3 второго корпуса 35, первой боковой стенки 3, блокирующего элемента 10, первой секции фиксации 6 и частично - области первого и второго корпуса 1, 35 в положении перед сборкой, в котором два корпуса еще не сцеплены вместе так плотно, как показано на фиг.6. На фиг.7 показаны контактные вставки 42 первого корпуса 1 и первые электрические контакты 43. Первый блокирующий элемент 10 находится в ненагруженном начальном положении, в котором блокирующий элемент 10 блокирует поворот рычага 2. Третья боковая стенка 37 второго корпуса 35 в области выступа 14 блокирующего элемента 10 имеет канавку 45, которая идет от верхнего бокового края 44 и где толщина третьей боковой стенки 37 меньше по сравнению с расположенной ниже областью. Канавка 45 возвращается к нормальной толщине третьей боковой стенки 37 через наклонную поверхность 47, которая идет в направлении блокирующего элемента 10. В показанном положении выступ 14 блокирующего элемента 10 находится в канавке 45.
Если первый и второй корпусы из положения перед сборкой, как показано на фиг.7, вставляются друг в друга плотнее в положение сборки, как показано на фиг.6 и фиг.8, первый блокирующий элемент 10 вдавливается по направлению к первой боковой стенке 3, поскольку выступ 14 выходит из канавки 45, а выступ 14 касается внутренней стороны третьей боковой стенки 37. Это положение показано на фиг.8. За счет того, что блокирующий элемент 10 изгибается внутрь, первая блокирующая поверхность 23 перемещается внутрь из выреза 13 и первая контактная поверхность 25 первой секции фиксации 6 высвобождается. Таким образом, рычаг 2 можно повернуть по часовой стрелке. Теперь при повороте рычага 2 по часовой стрелке рычаг 2 можно переместить из свободного положения в конечное положение, при этом будет выполнено соединение первого и второго корпусов 1, 35 из собранного положения в конечное положение за счет того, что первый и второй зубцы 8, 9 входят в третий и четвертый вырезы 38, 40. При этом вторые электрические контакты 36 вставляются в первый корпус 1 и образуют электрический контакт с первыми электрическими контактами 43, которые в показанном варианте осуществления изобретения выполнены в виде гнездовых контактов. Выступ 14 с внешней стороны имеет вторую взаимодействующую поверхность, которая сцепляется с наклонной поверхностью 47 с внутренней стороны боковой стенки 37 второго корпуса 35. Наклонная поверхность 47 и внутренняя сторона третьей и четвертой боковых стенок 37 второго корпуса 35, примыкающая к ней, представляют собой поверхность разблокировки для активации первого и второго блокирующих элементов 10, 20.
На фиг.9 показан частичный вид в поперечном разрезе через первый и второй корпусы 1, 35 в конечном положении. В этом случае выступ 14 блокирующего элемента 10 входит в пятый вырез 48 в третьей боковой стенке 37 второго корпуса 35. Кроме того, во втором вырезе 19 секции фиксации 6 имеется блокирующая секция 12. Таким образом, блокирующий элемент 10 опять находится в ненагруженном начальном положении.
Второй корпус 35, аналогично первому корпусу 1, является зеркально симметричным по центральной линии и напротив третей боковой стенки 37 имеет параллельную ей четвертую боковую стенку, которая является зеркально симметричной третьей боковой стенке 37. Таким образом, четвертая боковая стенка также имеет соответствующие вырезы с зубчатыми поверхностями и соответствующей канавкой с наклонной поверхностью и еще одним вырезом. Четвертая боковая стенка аналогичным образом взаимодействует со второй фиксирующей секцией 22 и вторым блокирующим элементом 20.
В зависимости от выбранного варианта осуществления изобретения можно обойтись без U-образного рычага 2, а также можно использовать простой рычаг 2 с одной рукояткой 5 и первой секцией фиксации 6.
Кроме того, вместо блокирующего элемента 10, выполненного в виде шпунта, блокирующий элемент 10 также может быть выполнен в виде блокирующего элемента соответствующей боковой стенки 3, 4. А также первая и/или вторая секция фиксации 5, 22 вместо формы круглого диска может иметь форму неполного круглого диска или форму выступов и выемок. Более того, вырез 13 и второй вырез 19 также могут иметь форму углублений в первой или второй секции фиксации 6, 22.
В конечном положении блокирующая секция первого и второго блокирующих элементов 10, 20 находится во втором вырезе 19 первой или второй секции фиксации 6, 22, соответственно.
Кроме того, в конечном положении рычаг 2 может находиться на удерживающем язычке 18.
Кроме того, в зависимости от выбранного варианта осуществления изобретения можно обойтись без выемки 33 на первом и втором блокирующих элементах 10, 20. А также можно выбрать другую форму выемки вместо выступа 14. Более того, можно обойтись без выступа 14 на первом и втором блокирующих элементах 10, 20, если вместо этого предусмотрена соответствующая выемка с внутренней стороны третьей и четвертой боковой стенки 37 второго корпуса 35, чтобы обеспечить отклонение - по секциям - первого или второго блокирующих элементов 10, 20 при вставке первого и второго корпусов из положения перед сборкой в собранное положение.
В зависимости от выбранного варианта осуществления изобретения, можно выбрать другие формы для первого и второго блокирующих элементов 10, 20 с соответствующими первой и второй блокирующими поверхностями 23, 24 и для создания первой и второй секций фиксации 6, 22 с первой и второй контактными поверхностями 25, 26.
Первый и второй корпусы и рычаг 2 предпочтительно изготавливать из пластика. Толщина первого и второго блокирующего элемента 10, 20 выбрана такая, чтобы для сгибания в направлении первой и второй боковой стенки 3, 4 при соединении первого и второго корпусов и положения перед сборкой и собранного положения было достаточно лишь небольшого усилия, чтобы был возможен свободный поворот рычага 2 из свободного положения в конечное положение.
В зависимости от выбранного варианта осуществления изобретения, можно обойтись без пятых вырезов 48 на третьей и четвертой боковой стенке 37 второго корпуса 35 и без вторых вырезов 19 на первой и второй секции фиксации 6, 22, соответственно.