Электрическая клемма

Полезная модель относится к области общей электротехники и может быть использована в энергетических, электротехнических, электронных устройствах.
Соединение двух и более проводников для создания электрического контакта - распространенная техническая задача.
Известен способ соединения проводов при помощи неразъемного соединения расплавленным припоем. Новый политехнический словарь/Главный редактор А.Ю. Ишлинский - М.: Большая Русская энциклопедия, 2000. - С. 357. Способ применяется редко в связи с низкой производительностью и большим расходом дорогих материалов.
Известны клеммы для соединения электрических проводов при помощи разъемного неподвижного соединения при помощи винтов. Новый политехнический словарь/Главный редактор А.Ю. Ишлинский - М.: Большая Русская энциклопедия, 2000. - С. 75. Усилие зажима в этом случае сложно поддается контролю, соединение не обладает вибростойкостью, соединяемый провод деформируется.
Известна клемма для соединения проводников, содержащая в себе корпус с входными отверстиями для проводников, крышку, поворотные рычаги, шарнирно соединенные с крышкой, передние концы которых в верхней части снабжены выступами, электрический контакт в виде полосы, прижимные элементы под этим контактом, нижние части которых зафиксированы в нижней части корпуса, а верхние также снабжены выступами и имеют возможность упруго отгибаться таким образом, что между контактом и выступами поворотных рычагов образуется зазор для проводников. Патент РФ № 162512, МПК H01R 4/48, 23.10.2015. Недостатками соединения являются сложность конструкции, требования к жесткости жилы проводника и трудный демонтаж соединения.
Известна соединительная клемма, состоящая из изолирующего корпуса, внутри которого расположена контактная вставка, которая состоит из прижимного элемента, выполненного из листовой пружинной стали и общей для всех мест зажимания шины, при этом изолирующий корпус с каждой противоположной стороны имеет, по меньшей мере, по два входа для освобожденных от изоляции концов электрических проводов, а прижимной элемент выполнен в виде буквы П, в вертикальных боковых стенках которого выполнены пружинные язычки по количеству входов для проводов в изолирующем корпусе. Патент РФ № 157337, МПК H01R 4/48, 27.01.2015. Недостатком данной конструкции является то, что она требует жесткости проводника и не допускает демонтаж соединения без повреждения проводников или пружинных язычков самой клеммы.
Известна быстрозажимная клемма, состоящая из корпуса с осевым отверстием для установки проводника и втулки, содержащая пружину и шарик, расположенный в сквозной канавке в корпусе, который помещен во втулку, втулка имеет внутреннюю коническую поверхность, под действием пружины прижимающую шарик к проводнику. Патент РФ № 69329, МПК H01R 4/50, 23.08.2007. Недостатками соединения следует отметить высокие требования к точности составляющих деталей и то, что монтаж более одного проводника в клемме невозможен.
Известно безвинтовое соединительное устройство, содержащее изоляционный корпус с отверстиями для ввода провода, первый контактный элемент и крышку с отверстиями, второй контактный элемент и П-образные прижимы, каждый из контактных элементов выполнен в виде плоской крестообразной пластины с четырьмя отростками, причем аналогичные отростки разных пластин смещены в противоположные стороны относительно перпендикулярных осей, проходящих через центр, на величину более половины ширины отростка, а на концах каждого отростка размещены П-образные подпружиненные прижимы, при этом пластины уложены одна на другую с промежуточной изоляцией так, что их отростки попарно сгруппированы и размещены в одной плоскости напротив отверстий корпуса крышки. Патент РФ № 2017285, МПК H01R 4/48, 30.07.1994.
Недостатками его являются сложность конструкции и необходимость использования отвертки или специальной оправки для монтажа проводника.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является электрическое соединение с клеммой одного или двух проводников, простое по конструкции, технологичное в производстве, многофункциональное и удобное при эксплуатации.
Техническим результатом является упрощение конструкции электрической клеммы, возможность соединения с клеммой до двух проводников одновременно, расположенных в разном пространственном положении: одностороннем, встречном и угловом.
Технический результат достигается тем, что электрическая клемма содержит соосные цилиндрический контактный элемент и крышку, имеющие отверстия для монтажа проводников параллельно и перпендикулярно оси контактного элемента, контактный элемент и крышка неразъёмно соединены плоской пружиной с возможностью взаимного углового перемещения при упругой деформации плоской пружины, при этом отверстия в крышке в исходном положении имеют угловое смещение относительно соответствующих отверстий в контактном элементе.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
1 - контактный элемент;
2 - паз для установки плоской пружины в контактном элементе;
3 - отверстия для крепления клеммы;
4 - отверстия для проводника, параллельного оси клеммы;
5 - отверстия для проводника, перпендикулярного оси клеммы;
6 - крышка;
7 - отверстия для проводника, параллельного оси клеммы;
8 - отверстия для проводника, перпендикулярного оси клеммы;
9 - плоская пружина;
10 - паз для установки плоской пружины в крышке;
11 - электрический проводник.
На фиг. 1 представлена схема клеммы перед сборкой и выполнением неразъемных соединений «контактный элемент-пружина» и «крышка-пружина».
На фиг. 2 представлена схема собранной клеммы.
На фиг. 3 представлены варианты возможного применения клеммы.
Клемма включает контактный элемент 1 с пазом 2, отверстиями 3 для его механического крепления, например, к монтажной плате. Для установки проводников параллельно оси контактного элемента размещены сквозные отверстия 4 и перпендикулярно оси - отверстия 5. Крышка 6 имеет отверстия 7 и 8 для установки проводников, а также пазы 10. Контактный элемент 1 и крышка 6 неразъёмно соединены плоской пружиной 9, установленной соответственно в пазы 2 и 10. Плоская пружина 9 сформована таким образом, чтобы при своем изгибе обеспечить возможность линейного удлинения пружины. Расстояние между отверстиями 7 в крышке равно расстоянию между отверстиями 4 в контактном элементе. После сборки оси отверстий 5 в контактном элементе 1 и 8 в крышке 6 расположены в одной плоскости, но не совпадают, а плоскости, проходящие через оси пар отверстий 4 в контактном элементе 1 и отверстий 7 в крышке 6, смещены относительно друг друга на некоторый угол, как и оси отверстий 5 и 8.
При повороте крышки 6 относительно контактного элемента 1 оси отверстий 4 и 7 и оси отверстий 5 и 8 совмещаются, и в любые два из этих совмещенных отверстий устанавливаются соединяемые проводники 11. Плоская пружина 9 стремится возвратить крышку 6 в исходное положение и, таким образом, зажимает пару проводников 11 в клемме.