КЛЕММА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Данная модель относится к области электротехники, точнее - к клеммам для соединения электрических проводов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Клеммы широко используются для различных электрических соединений. В настоящее время в технической сфере в основном используются клеммы, состоящие из проводника тока и болта, при этом болт соединяется с проводником тока с помощью резьбы, провод прочно крепится к проводнику тока при помощи болта, тем самым осуществляется контакт между проводом и проводником тока. При работе с подобными клеммами необходимо использовать отвертку, что относительно усложняет процесс работы и снижает эффективность. При колебаниях соединение с болтом ослабевает, вследствие чего снижается качество соединения и возникают неполадки.
Кроме того, существует и другой часто используемый способ соединения: после снятия с проводов изоляционного слоя их скручивают в виде цветка и закрепляют с помощью болта; для того, чтобы изоляция была надежной, место соединения покрывают изолентой. Эффективность работы при таком типе соединения достаточно низкая, а трудоемкость высокая, со временем изолента может отклеиться, в случае долговременного использования ее изолирующие свойства могут ухудшиться, старение изоленты вследствие долговременного использования может привести к утечке тока или короткому замыканию, что станет причиной возникновения аварийной ситуации.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Цель создания данной полезной модели - создать безвинтовую клемму, имеющую простую конструкцию, являющуюся удобной и безопасной в использовании и не требующей использования дополнительных инструментов.
Указанная цель достигнута благодаря тому, что предлагаемая клемма для соединения проводников, содержит в себе:
корпус (1), выполненный из материала, не проводящего электрический ток, в торце которого имеются входные отверстия (11) в его внутреннюю полость,
крышку (5), выполненную из материала, не проводящего электрический ток,
поворотные рычаги (4), шарнирно соединены с упомянутой крышкой (5) посредством выступов (44), расположенных по бокам рычагов, и установленных на опорной поверхности (53) крышки (5), при этом задние концы (41) рычагов (4) находятся снаружи полости крышки (5), а передние - выполнены раздвоенными в виде двух выступов (43), расположенных на расстоянии друг от друга,
электрический контакт (2), выполненный из электропроводящего материала в виде полосы, длиной, по меньшей мере, равной или большей расстоянию между соседними входными отверстиями, установленный в верхней части корпуса (1) по существу перпендикулярно оси упомянутых входных отверстий,
прижимные элементы (3), расположенные под упомянутыми контактами (2), выполненные в виде изогнутого металлического элемента, обладающим внутренним напряжением, нижние части которых зафиксированы в нижней части корпуса (1), а верхние части которых снабжены выступами (31) расположенными на расстоянии друг от друга и выполнены с возможностью упруго отгибаться в направлении нижней части корпуса, таким образом, что между контактом (2) и участками их кромки (32), расположенными между выступами (31), образуется зазор для проводников,
характеризующаяся тем, что в ней в положении «закрыто» выступы (43) рычагов (4) опираются на выступы (31) прижимных элементов (3) таким образом, что при повороте рычагов (4) относительно оси шарнира выступы (43) могли давить на выступы (31), открывая проход между кромкой (32) прижимного элемента и контактом (2).
Предлагаемая клемма свободна от недостатков, присущих традиционным способам соединения электротехнических компонентов, которые существуют в настоящее время, она имеет простую конструкцию и удобна в использовании; по сравнению с клеммами, имеющими такие же соединительные размеры, ее габариты гораздо меньше, для ее производства требуется значительно меньше сырья.
Для прочного соединения проводников с помощью предлагаемой клеммы не требуются винты.
Клемма также обеспечивает простое и оперативное разъединение проводников, без каких-либо вспомогательных инструментов.
Корпус (1) может быть (но не обязательно) снабжен сквозным отверстием (15), предназначенным для измерения электрических параметров. После подсоединения провода к продукту данное отверстие позволяет осуществлять проверку электрической цепи. Отверстие позволяет без отсоединения провода безопасно и удобно осуществлять проверку цепи.
Крышка (5) может быть (но не обязательно) снабжена:
- направляющими выступами (17), расстояние между плоскостями наружной поверхности которых точно соответствует расстоянию между плоскостями внутренней поверхности полости корпуса (1), и/или
- продольными выступами (51), для фиксации нижней части прижимных элементов (3) сверху, и/или
- продольным выступом (52), для фиксации части корпуса, расположенной между выступами 12 в зазоре между выступом (52) и внутренней поверхностью полости крышки (5).
Корпус (1) и крышка (5) могут быть (но не обязательно) состыкованы друг с другом посредством выступов (12) и ответных элементов (54).
Ответные элементы (54) могут представлять собой (но не обязательно) впадины или отверстия.
Выступы и ответные элементы (17), (52), (12) и (54) позволяют прочно соединить крышку (5) и корпус (1).
Нижняя поверхность контакта (2) может быть (но не обязательно) снабжена выступами (24) для увеличения сцепления с проводниками. Выступы (24) увеличивают удерживающую способность при соединении проводов и препятствует их расшатыванию и/или выпадению.
Контакт (2) может быть (но не обязательно) зафиксирован снизу посредством продольных стенок корпуса (13), расположенных по бокам от входных отверстий (11), а сверху опирается на внутреннюю поверхность полости корпуса (1).
Передняя часть контакта (2) может иметь (но не обязательно):
- поверхности (25), образующие клин, расположенные сверху и снизу и/или
- поверхности (26) образующие клин, расположенные по бокам.
Задняя часть контакта (2) может быть (но не обязательно) выступы (21), и впадины (22, 23), причем выступы (21) располагаются над верхней границей отверстий (11), а впадины (22, 23) - напротив выступов (43) и (31), таким образом, чтобы контакт (2) не препятствовал повороту рычагов (4) и движению верхних частей прижимных элементов (3) в направлении нижней части корпуса (1) при повороте рычагов.
Прижимные элементы (3) могут быть (но не обязательно) выполнены сдвоенными, а именно, соединены между собой перемычкой (35) в виде единой детали.
Нижние части прижимных элементов (3), располагающиеся снизу от входных отверстий (11), может быть (но не обязательно) выполнены U-образно изогнутыми с дугами изгиба (33), расположенными вблизи отверстий (11), при этом нижние части опираются на внутреннюю поверхность нижней части корпуса (1), а верхние части выполнены удлиненными по сравнению с нижними частями с продолжениями, располагающимися выше нижней границы отверстий (11) и образующими тупой угол (34), причем выступы (31) располагаются на конце упомянутых продолжений.
Прижимной элемент (3) может быть (но не обязательно) зафиксирован в нижней части корпуса посредством ограничителя (16), а его средняя часть (33) зафиксирована торцом внутренней стенки (14) корпуса (1).
Задние концы (41) рычагов (4) могут быть (но не обязательно) снабжены продольной полостью (45).
Рычаги (4), обеспечивают соединение и разъединение проводников без использования вспомогательных инструментов, таких, как отвертка.
Клемма может иметь (но не обязательно) 2, 3 или 5 входных отверстий (11), расположенных в ряд для соединения 2, 3 или 5 проводников, соответственно.
Каждому входному отверстию (11) может (но не обязательно) соответствовать один рычаг (4) и один прижимной элемент (7).
Ниже, конструкция и работа клеммы поясняется на примере одного из конкретных вариантов выполнения, изображенного на фигурах 1-9.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 схематически показана сборочная схема клеммы (здесь и далее, если в тексте имеется указание на переднюю часть чего-либо, имеется в виду часть, которая расположена ближе к правой стороне изображения на фигуре 1, указания «сверху», «снизу» и т.п. также соотносятся с ориентацией деталей, изображенных на фиг. 1).
На фиг. 2 схематически показан корпус (1) клеммы с фиг. 1 (вид спереди и сзади).
На фиг. 3 схематически показана крышка (5) клеммы с фиг. 1, вид сзади.
На фиг. 4 схематически показан контакт (2) с фиг. 1 в перспективе.
На фиг. 5 схематически показан прижимной элемент (3) с фиг. 1 в перспективе.
На фиг. 6 схематически показан рычаг (4) с фиг. 1 в перспективе.
На фиг. 7 схематически показан продольный разрез клеммы с фиг. 1 в сборе (изображение слева).
На фиг. 8 схематически показаны стадии работы клеммы в сборе, изображенной на фиг. 1: сверху - изображение с рычагами (4) в положении «открыто» без проводников, в середине - то же самое с проводником, внизу - изображение с рычагами (4) в положении «закрыто».
На фиг. 9 схематически показаны изображения клеммы с фиг. 1 в сборе во всех ракурсах.
Позициями 1-56 обозначены следующие детали и их части:
1 - корпус,
11 - входное отверстие,
12 - выступ,
13 - слот для установки контакта,
14 - внутренняя стенка корпуса (1), выполняющая функцию ограничителя прижимного элемента,
15 - сквозное отверстие, предназначенное для измерения электрических параметров,
16 - ограничитель,
17 - направляющие выступы,
2 - контакт,
21 - выступы контакта,
22, 23 - впадины контакта,
24 - выступы для увеличения сцепления с проводниками,
25, 26 - поверхности передней части контакта, образующие клин,
3 - прижимной элемент
31 - выступы, в которые упираются выступы 43,
32 - кромка для фиксации проводника,
33 - дугообразно изогнутый участок нижней части прижимного элемента,
34 - место отгиба, угол между нижней и верхней частью прижимного элемента,
35 - перемычка спаренных прижимных элементов,
4 - рычаг,
41 - задняя часть рычага,
42 - шейка рычага,
43 - выступы, взаимодействующие с выступами 31 прижимных элементов 31
44 - выступы, образующие шарнир,
45 - полость в задней части рычага,
5 - крышка,
51 - продольные выступы, для фиксации нижней части прижимных элементов 3 сверху,
52 - продольный выступ 52, для фиксации части корпуса, расположенной между выступами 12 в зазоре между выступом 52 и внутренней поверхностью полости крышки 5,
53 - опорная поверхность крышки 5, вместе с выступами 4 4 образующая шарнир рычагов 4,
54 - отверстие для выступов 12,
55 - выступы для полости 4 5 в задней части 41 рычагов 4,
56 - поверхность для упора шейки 42 рычагов 4, ограничивающая угол их поворота.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Как изображено на фиг. 1-9 клемма для соединения проводников содержит в себе:
корпус (1), выполненный из материала, не проводящего электрический ток, в торце которого имеются входные отверстия (11) в его внутреннюю полость,
крышку (5), выполненную из материала, не проводящего электрический ток,
поворотные рычаги (4), шарнирно соединены с упомянутой крышкой (5) посредством выступов (44), расположенных по бокам рычагов, и установленных на опорной поверхности (53) крышки (5), при этом задние концы (41) рычагов (4) находятся снаружи полости крышки (5), а передние - выполнены раздвоенными в виде двух выступов (43), расположенных на расстоянии друг от друга,
электрический контакт (2), выполненный из электропроводящего материала в виде полосы, длиной, по меньшей мере, равной или большей расстоянию между соседними входными отверстиями, установленный в верхней части корпуса (1) по существу перпендикулярно оси упомянутых входных отверстий,
прижимные элементы (3), расположенные под упомянутыми контактами (2), выполненные в виде изогнутого металлического элемента, обладающим внутренним напряжением, нижние части которых зафиксированы в нижней части корпуса (1), а верхние части которых снабжены выступами (31) расположенными на расстоянии друг от друга и выполнены с возможностью упруго отгибаться в направлении нижней части корпуса, таким образом, что между контактом (2) и участками их кромки (32), расположенными между выступами (31), образуется зазор для проводников.
В положении «закрыто» выступы (43) рычагов (4) опираются на выступы (31) прижимных элементов (3) таким образом, что при повороте рычагов (4) относительно оси шарнира выступы (43) могли давить на выступы (31), открывая проход между кромкой (32) прижимного элемента и контактом (2).
Клемма работает следующим образом. Вначале рычаг (4) располагают в положении «открыто», как показано на фиг. 8 сверху. В этом положении задний конец (41) рычагов (4) располагается сверху, шейка (42) рычагов (4) упирается в ограничительную поверхность (54), а выступы (43) рычагов давят на выступы (31) прижимного элемента (3), тем самым отжимая верхнюю часть прижимного элемента (3) в направлении нижней части корпуса (1). В этом положении проходы, располагающиеся за отверстиями (11), полностью открыты. Жилы соединяемых проводников вводят в отверстия (11) клеммы в передней части корпуса (1). Рычаги (4) поворачивают в положение «закрыто», при этом выступы (43) оказываются вблизи верхней части проходов, располагающихся за отверстиями (11), а жилы проводника плотно зажимаются между кромкой (32) прижимного элемента (3) снизу и выступами (24) контакта (2) сверху. Тем самым обеспечивается электрическое соединение проводов, установленных в разные входные отверстия (11) через контакт (2) и через прижимной элемент (3), если соседние прижимные элементы спарены через перемычки (35).