УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДКИ
DEVICE FOR ELECTRICAL WIRING SYSTEM

Изобретение относится к устройству для систем электрической проводки, предназначенному для управления электрическими приборами в системе электрической проводки или присоединения электрических приборов, внешних относительно системы электрической проводки, также известных как модули, например, выключателя или розетки.
Как правило, в системах электрической проводки, особенно домашних системах или системах для жилых домов, розетки и выключатели, или, в более общем смысле, все оконечные устройства системы электрической проводки прикрепляются сразу после того, как проложены электрические кабели или провода. Таким образом, проводящие концы ранее проложенных электрических кабелей могут быть соединены с подходящими клеммными колодками, содержащимися в упомянутых выше устройствах, которые после присоединения проводами, устанавливают на стене при помощи подходящих опор. Чтобы гарантировать, что система электрической проводки функционирует оптимальным образом и имеет долгосрочную надежность, установщик должен уделить особое внимание прикреплению проводящего конца к клеммной колодке, так как существует реальный риск того, что во время операции прикрепления устройства к опоре правильный контакт между проводящим концом и клеммной колодкой нарушается в результате перемещения провода.
В связи с этим клеммы этих устройств, как правило, снабжаются системами блокирования провода, принимающими форму, например, винта, который при его затягивании блокирует проводящий конец провода на проводящей стенке клеммы.
Эта система блокирования, хотя и являющаяся безопасной и надежной, требует достаточно значительной ручной работы, так как необходимо затянуть, по меньшей мере, пару винтов для каждого устанавливаемого устройства.
Также требуются некоторые навыки, так как необходимо в одно и то же время удерживать устройство, сохранять нахождение провода в отверстии доступа к клемме и затягивать винт.
Как известно, чтобы упростить операции соединения с проводами, используют электрические устройства, снабженные клеммами, которые могут быть открыты при помощи рычажка, который может быть задействован вручную.
Пример такого устройства рассмотрен в заявке на европейский патент ЕР 837 526.
Другой альтернативой использованию систем блокирования при помощи винтов является использование клемм, снабженных упругой частью, которая перемещается на удаление от соответствующей проводящей поверхности, когда электрический провод вставляют в соответствующее отверстие, обеспеченное в электрическом устройстве, как рассмотрено, например, в документе ЕР 2 234 211.
Однако это решение может быть использовано только в случае, когда электрические провода состоят из одного твердого проводника, так как электрические кабели, состоящие из скрученных проводов, являются недостаточно жесткими, чтобы воздействовать на упругую часть клеммы.
Поэтому технической задачей, лежащей в основе настоящего изобретения, является предложить устройство для управления электрическим прибором в системе электрической проводки и/или присоединения электрического прибора, внешнего относительно системы электрической проводки, которое конструктивно и функционально выполнено таким образом, чтобы устранить все недостатки, рассмотренные выше для указанного существующего уровня техники.
Эта задача решается при помощи устройства для управления электрическим прибором в системе электрической проводки и/или присоединения электрического прибора, внешнего относительно системы электрической проводки, по п.1 Формулы изобретения.
Предпочтительные отличительные признаки изобретения указаны в зависимых пунктах Формулы изобретения.
Изобретение делает возможным присоединение электрических кабелей, состоящих из одного проводника или из скрученных проводов, быстрым и надежным образом без необходимости применения особых навыков со стороны установщика.
Отличительные признаки и другие преимущества настоящего изобретения указаны в следующем далее подробном описании предпочтительного, но не единственного, варианта, приведенного в качестве примера, не накладывающего ограничений, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
на Фиг.1 приведен общий вид снизу устройства для управления электрическим прибором в системе электрической проводки по настоящему изобретению;
на Фиг.2 приведен общий вид сверху устройства для управления электрическим прибором, показанного на Фиг.1, с удаленной нижней крышкой;
на Фиг.3 приведен общий вид упругого блокирующего элемента, являющегося частью устройства для управления электрическим прибором, показанного на Фиг.1;
на Фиг.4 приведен общий вид упругого блокирующего элемента, показанного на Фиг.3, если смотреть с другого направления, и связанного с ним рычажка задействования;
на Фиг.5А, 5В и 5С приведены виды сбоку в разрезе, иллюстрирующие работу устройства по настоящему изобретению;
на Фиг.6 приведен общий вид альтернативного варианта устройства для системы электрической проводки, с использованием которого можно присоединять электрический прибор, внешний относительно системы электрической проводки; и
на Фиг.7А и 7В приведены общие виды с пространственным разделением деталей, на которых показаны рамная опора, соответствующая крышка и устройство по настоящему изобретению, реализованное в соответствии с первым и вторым вариантами, соответственно.
Если обратиться сначала к Фиг.1, устройство для управления электрическим прибором в системе электрической проводки в общем обозначено ссылочным номером 100.
В представленном варианте устройство 100 по типу относится к устройству, выполненному с возможностью установки на рамной опоре 4, показанной на Фиг.7А, прикрепления к стене и, в особенности, с обеспечением возможности включать и выключать электрический прибор, соединенный с системой электрической проводки.
С этой целью устройство 100 содержит средства 103 соединения с рамной опорой, созданные, например, группой опор и посадочных мест, которые могут быть созданы в соответствующих частях, обеспеченных на опоре, по сути, известным способом. Рамная опора 4 предпочтительно выполнена с возможностью установки крышки 5, также выполненной в форме рамки, чтобы закрыть опору 4 и средства 103 соединения, что позволяет предоставить изделие с улучшенными эстетическими качествами.
Устройство 100 дополнительно содержит рабочую часть 101, которая расположена таким образом, чтобы она была достижима для руки пользователя, когда устройство установлено на стене, и которая в представленном варианте позволяет размыкать/замыкать электрический контакт, чтобы включить или выключить электрический прибор, как более подробно будет рассмотрено ниже.
Как более подробно показано на Фиг.5А – Фиг.5С, рабочая часть 101 содержит обращенную наружу поверхность, которую можно заставлять принимать два рабочих положения, чтобы изогнуть гибкий электрический контакт 105, частично показанный на Фиг.2 и более подробно на Фиг.5А, что приводит к замыканию электрического контакта с парой клемм 2 и 2'. Другими словами, устройство по представленному варианту имеет функцию выключателя, хотя, несмотря на это, будет понятно, что описанные ниже особенности могут также быть применены тем же путем в других устройствах управления, например, инверторах, диверторах, диммерах или более сложных системах, например, таймерах термостатов.
В качестве альтернативы, устройство по настоящему изобретению также может быть образовано розеткой или подобным устройством для присоединения электрического прибора, внешнего относительно системы электрической проводки, в котором рабочая часть 101, как следствие, может принимать вилку или, в более общем смысле, соединитель электрического прибора, внешнего относительно системы электрической проводки. В этом случае также устройство 100 содержит, по меньшей мере, пару входных отверстий 10, связанных с соответствующей проводящей клеммой 2 или 2'. При этом в вариантах, показанных на Фиг.6 и 7В, рабочая часть 101 имеет, по меньшей мере, пару посадочных мест 106, созданных в обращенной наружу поверхности рабочей части 101 и выполненных с возможностью приема соответствующих штыревых элементов электрической вилки и соединения их с соответствующими проводящими клеммами.
В любом случае, согласно представленному варианту, устройство 100 содержит корпус, на котором рабочая часть 101 закреплена с возможностью перехода из одного состояния в другое. Корпус в предпочтительном случае состоит из основного тела 102 и нижней крышки 104, связанной с ним при помощи, например, механизма блокирования путем защелкивания.
Нижняя крышка 104 имеет множество отверстий 10, каждое из которых выполнено с возможностью вставки электрического провода или кабеля W в устройство 100.
Будет понятно, что, в контексте настоящего изобретения, термином "электрический провод" указан электрический проводник в форме одного провода, в то время как термином "электрический кабель" указан электрический проводник в форме провода, состоящий из множества скрученных проводов.
На Фиг.2 показано устройство 100 по настоящему изобретению, у которого крышка 104 удалена, чтобы лучше проиллюстрировать его внутренние компоненты, в частности, проводящие клеммы 2, 2'. В этой связи будет понятно, что в представленном варианте клеммы 2, 2' отличаются исключительно с точки зрения их расположения и конфигурации соответствующей зоны 25, 25' контакта с гибким электрическим контактом 105, как можно видеть на Фиг.5А, на которой, кроме того, устройство 100 показано с контактом 105, находящимся в таком положении, чтобы замкнуть цепь между двумя клеммами 2 и 2'.
В результате ниже будет делаться ссылка исключительно на клемму 2, так как будет понятно, что то же самое описание также применимо непосредственно к клемме 2'. Итак, если обратиться к Фиг.2, клемма 2 содержит упругий блокирующий элемент 1 и устройство 3 задействования на основе рычажка для упругого блокирующего элемента 1, также называемое просто рычажком задействования, которое, как будет подробно описано ниже, позволяет упруго деформировать блокирующий элемент 1, вызывая его переход из первой во вторую рабочую конфигурацию. Будет понятно, что настоящее изобретение также включает использование других устройств задействования, не обязательно типа рычажка, при условии, что они способны упруго деформировать блокирующий элемент 1.
Упругий блокирующий элемент 1 предпочтительно связан с проводящей поверхностью 21 клеммы 2 и создан как отдельное тело, прикрепленное к поверхности 21. Таким образом, проводящая поверхность 21 может быть изготовлена из материала, отличающегося от материала блокирующего элемента 1, например, с использованием меди или ее сплава для поверхности 21 и пружинной стали для блокирующего элемента 1, что позволяет создать клемму с высокой степенью упругости и хорошими проводящими свойствами.
Как также можно увидеть на Фиг.5А, поверхность 21 проходит по касательной относительно входного отверстия 10 и согласована с направлением вставки провода W в это отверстие. Таким образом, можно гарантировать простой контакт между проводящим концом провода W и клеммой 2.
Чтобы улучшить контакт между электрическим проводом W и клеммой 2, последняя содержит корпус 23, прикрепленный к поверхности 21, входное отверстие которого расположено напротив входного отверстия 10.
Корпус 23 в предпочтительном случае сужен в направлении I вставки, чтобы сохранять нужное положение конца провода W.
В дополнение к этому, и снова в соответствии с предпочтительным вариантом, клемма 2 в предпочтительном случае содержит направляющий выступ 24, который проходит перпендикулярно проводящей поверхности 21. Выступ 24 расположен между входным отверстием 10 и корпусом 23 и выгодным образом позволяет легче направить провод к этому корпусу.
Провод W блокируется на проводящей поверхности 21 при помощи блокирующего элемента 1, который теперь будет описан подробно со ссылкой на Фиг.3, 4 и 5А.
Согласно предпочтительному варианту, блокирующий элемент 1 создан путем изгибания металлического листа и содержит закрепляющую часть 11, образованную, по существу, плоской поверхностью, которая может быть приложена к проводящей поверхности 21.
Закрепляющая часть 11 упруго соединена с рабочей частью 13, предпочтительно при помощи соединяющей части 12 предпочтительно криволинейной формы, которая может упруго деформироваться.
Согласно предпочтительному варианту, соединяющая часть 12 проходит, в положении покоя, под углом равным, по меньшей мере, 180°, а рабочая часть 13 расположена напротив закрепляющей части 11 и на расстоянии от нее.
В еще более предпочтительном случае соединяющая часть проходит под углом больше 180°. Рабочая часть 13 также может быть наклонена относительно закрепляющей части 11 и, следовательно, относительно поверхности 21, таким образом, чтобы край рабочей части 13, соединенный с соединяющей частью 12, был расположен на меньшем расстоянии от части 11, чем ее противоположный край.
Блокирующая часть 14, в которой создано отверстие 15 прохождения, проходит от рабочей части 13, от ее края, противоположного краю, соединенному с соединяющей частью 12. Другими словами, соединяющая часть 12 проходит как мост между рабочей частью 13 и закрепляющей частью 11, в результате чего, когда блокирующий элемент находится в положении покоя, продолжает оставаться пространство 10' между рабочей частью 13 и закрепляющей частью 11 или, в более общем смысле, клеммой 2. Таким образом, когда рычажок 3 задействования воздействует на упругий блокирующий элемент 1, это может заставить рабочую часть 13 переместиться ближе к закрепляющей части 11 и, следовательно, к клемме 2.
Если говорить подробнее, блокирующая часть 14 проходит в направлении закрепляющей части 11 и, в предпочтительном варианте, часть 11 проходит через отверстие 15 прохождения.
Другими словами, блокирующий элемент 1 выполнен в целом в форме кольца.
Блокирующая часть 14 дополнительно содержит направляющий конец 16, который проходит от противоположной области закрепляющей части 11 относительно рабочей части 13.
На направляющем конце 16 дополнительно создан край 17а, соответствующий краю отверстия 15 прохождения и расположенный напротив закрепляющей части 11. Край 17а предпочтительно создан в месте нахождения блокирующей части 17 направляющего конца, особенности которой будут подробно описаны ниже.
Блокирующий элемент 1, как следствие, выполнен такой формы, что край 17а стремится примкнуть к закрепляющей части 11 в результате упругости материала.
Таким образом, за счет расположения проводящей поверхности 21 в отверстии 15 прохождения и между краем 17а и закрепляющей частью 11, в частности, в контакте с ними, как показано на Фиг.5А и 5В, провод W можно удерживать в контакте с проводящей поверхностью 21 и заблокированным на ней при помощи упругой реакции материала, из которого изготовлен блокирующий элемент 1.
Чтобы улучшить блокирующее действие, край 17а предпочтительно имеет криволинейную поверхность, которая проходит таким образом, чтобы она частично окружала провод W.
Кроме того, опять же согласно предпочтительному варианту, один блокирующий элемент 1 содержит пару рабочих частей 13 и блокирующих частей 14, соединенных с общей закрепляющей частью 11, которая может быть связана с двумя отдельными проводами W, как очевидно, имеющими одну и ту же фазу.
Это позволяет значительно сократить этапы сборки устройства и улучшить контакт с блокирующим элементом клеммы, с одновременным сохранением для блокирующих частей 14 возможности работать независимо друг от друга, как подробно будет описано ниже.
Согласно предпочтительному варианту, как можно видеть из Фиг.3, рабочие части 13 проходят от общей закрепляющей части 11, определяя отверстие 18, с которым может сопрягаться крючок 22 проводящей клеммы 2, показанный на Фиг.5А.
Таким образом, можно обеспечить опору друг на друга закрепляющей части 11 и проводящей поверхности 21 простым и устойчивым образом.
Тем не менее, будет понятно, что могут также быть предложены альтернативные способы соединения проводящей поверхности 21 и блокирующего элемента 1.
Если обратиться к Фиг.4 и 5С, рабочая часть 13 и рычажок 3 задействования расположены таким образом, что край 17а находится на расстоянии от закрепляющей части, и, как следствие, также и от проводящей поверхности 21, когда рычажок 3 задействования воздействует на блокирующий элемент 1.
Если говорить подробнее, рычажок 3 с возможностью поворота соединен с основным телом 102 и/или нижней крышкой 104 таким образом, чтобы после поворота вокруг оси Х поворота выступ 30 рычажка 3 приходил в контакт с рабочей частью 13, заставляя ее двигаться к закрепляющей части 11. Вследствие чего, из-за геометрии описанного выше блокирующего элемента 1, край 17а отдаляется на расстояние от проводящей поверхности 21.
В этом рабочем положении, также описываемом ниже как открытое положение, которое показано на Фиг.5С, входное отверстие 10 в предпочтительном случае полностью согласовано с отверстием 15 прохождения, что позволяет свободно вставить провод W и, таким образом, достичь корпуса 23.
При повороте рычажка 3 в его первоначальное положение, блокирующий элемент 1 возвращается в положение покоя, при котором край 17а контактирует с проводом W и блокирует его на проводящей поверхности 21 в результате упругости материала, из которого изготовлен блокирующий элемент 1.
Также будет понятно, что, как показано на Фиг.2, каждый блокирующий элемент 1, содержащий пару рабочих частей 13 и закрепляющих частей 11, как описано выше, связан с парой устройств 3 задействования, в представленном варианте созданных соответствующими рычажками, которые могут быть задействованы независимо друг от друга. Эта конструкция выгодным образом позволяет располагать каждый из краев 17а в блокирующем элементе 1 на расстоянии от соответствующей закрепляющей части 11 независимо друг от друга, и, таким образом, выполнять раздельную установку двух проводов W в одной клемме.
Также будет понятно, что можно закреплять провода из одного проводника и кабели, состоящие из множества проводов, в клемме 2 путем задействования описанного выше рычажка и следующего за этим открывания клеммы.
Однако в случае провода из одного проводника, конец также может быть выгодным образом заблокирован в клемме 2 без воздействия на рычажок 3, в результате особой конфигурации направляющего конца 16.
Как можно видеть из Фиг.5А, когда блокирующий элемент находится в положении покоя, направляющий конец 16 расположен напротив входного отверстия 10 и наклонен к нему. Таким образом, когда провод W вставляют во входное отверстие 10, он приходит в контакт с направляющим концом 16 и, если провод имеет достаточную прочность на изгиб, в результате наклона направляющего конца 16 на блокирующую часть 14 начинает действовать сила отжима, позволяющая отвести край 17а на расстояние от проводящей поверхности 21 и, таким образом, сделать возможной вставку провода W.
Будет понятно, что, так как электрические провода для систем электрической проводки, как правило, имеют стандартные свойства, установленные эталонными стандартами, специалист в данной области техники сможет выбрать размеры блокирующего элемента 1 таким образом, чтобы в одно и то же время обеспечить у него достаточную прочность для блокирования провода и такую деформируемость, чтобы воздействие провода из одного проводника стандартного диаметра позволяло отвести край 17а на расстояние.
Чтобы сделать воздействие провода особенно эффективным, направляющий конец 16 в предпочтительном случае имеет угол наклона α  относительно направления I вставки провода W, составляющий от 15° до 75° в положении покоя.
В дополнение к этому, чтобы улучшить блокирующее действие блокирующего элемента 1, блокирующая часть 17 преимущественно имеет другой наклон относительно основной поверхности 16' направляющего конца 16. Если говорить точнее, блокирующая часть 17 имеет угол наклона меньше, чем угол α  наклона направляющего конца 16, который описан выше.
Таким образом, изобретение решает сформулированную задачу и в то же время обеспечивает диапазон преимуществ. В частности, устройство по настоящему изобретению может эффективно применяться в системах электрической проводки, использующих как электрические провода, состоящие из одного проводника, так и кабели, состоящие из скрученных проводов.
Рычажная система также упрощает и ускоряет операцию присоединения к проводам, не требуя особых навыков. Конкретная конструкция рычажка и блокирующего элемента также делает открытое положение устойчивым, в результате чего при задействовании рычажка установщик может иметь обе руки свободными для вставки провода и удерживания самого устройства. Последующее задействование рычажка также может происходить простым образом, без необходимости оставлять провод вставленным и еще не заблокированным, так как рычажок находится в таком положении, что до него также легко добраться рукой, которая держит устройство.
Дополнительное преимущество заключается в том, что блокирование провода или кабеля происходит за счет контакта с блокирующим краем, что обеспечивает большую надежность блокирования, чем в случае систем, в которых провод зажимается между двух поверхностей.
Использование другого угла наклона между основной поверхностью направляющего элемента и блокирующей частью также позволяет получить оптимальный компромисс между легкостью вставки провода без задействования рычажка и блокирующей способностью клеммы.
Также будет понятно, что в преимущественном случае нет необходимости в воздействии рычажка на блокирующий элемент, когда последний находится в положении покоя, что позволяет избежать непрерывного воздействия механических напряжений на рычажок и те части устройства, с которыми он соединен, что приводит к увеличению общего срока эксплуатации устройства.
И в заключение, решение, предложенное устройством по настоящему изобретению, позволяет соблюсти ограниченные габариты, которые полностью сопоставимы с габаритами устройств, в которых используется блокирование при помощи винтов, и позволяет воплотить это устройство легким и экономичным образом.