УДЕРЖИВАЮЩАЯ РАМА ДЛЯ МОДУЛЕЙ ШТЕКЕРНЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ, ИМЕЮЩАЯ ЗАПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПОД ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ
RETAINING FRAME FOR PLUG-IN CONNECTOR MODULES, HAVING SHUTOFF ELEMENT UNDER PRE-STRESS

Изобретение касается удерживающей рамы для удерживания модулей штекерного соединителя согласно ограничительной части независимого п.1 формулы изобретения.
Такие удерживающие рамы служат для удерживания модулей штекерного соединителя, при этом удерживающая рама комплектуется разными модулями штекерного соединителя и после этого вставляется в корпус штекерного соединителя и свинчивается с ним. При этом удерживающая рама должна быть механически устойчивой, чтобы быть в состоянии выдерживать возникающие силы вставки и вынимания при сборке, соотв., разъединении вставного соединения.
Из DE 197 07 120 C1 известна удерживающая рама для модулей штекерного соединителя. Удерживающая рама состоит из двух половин, которые соединены друг с другом шарниром. В выемки боковых поверхностей каждой половины вставляются стопорные крючки модулей штекерного соединителя. Шарнир, соответственно, концевые шарниры расположены в крепежных концах удерживающей рамы. При привинчивании удерживающей рамы к крепежной поверхности части рамы ориентируются таким образом, чтобы боковые части удерживающей рамы были ориентированы под прямым углом к крепежной поверхности. Тем самым модули штекерного соединителя зафиксированы в удерживающей раме.
Удерживающая рама из DE 197 07 120 C1 не имеет однозначно заданного открытого положения для комплектования удерживающей рамы модулями штекерного соединителя. Следствием этого является иногда несколько трудоемкий монтаж, в частности для неопытных людей.
При успешном комплектовании удерживающей рамы модулями штекерного соединителя она должна приводиться в закрытое состояние, соответственно, в закрытую позицию, чтобы модули штекерного соединителя были зафиксированы. Для закрытого состояния удерживающей рамы уровня техники не существует фиксированного закрытого состояния, так что удерживающая рама может непреднамеренно открываться, из-за чего модули могут выпадать из своего крепления.
Из-за чисто шарнирного соединения не всегда существует заданный электрический контакт между половинами удерживающей рамы. Из-за этого не может обеспечиваться надежное применение удерживающей рамы в целях заземления.
В DE 20 2012 103 360 U1 показана удерживающая рама для модулей штекерного соединителя, имеющая две половины рамы, которые могут застопориваться друг с другом путем линейного смещения одной половины рамы относительно другой половины рамы.
В CN 204 205 152 U показана удерживающая рама для модулей штекерного соединителя. Удерживающая рама состоит из двух половин, которые соединены друг с другом шарниром, а на соответствующих концах спиральными пружинами. Во время всего процесса комплектования удерживающей рамы необходимо работать против силы упругости спиральных пружин.
В CN 201 656 162 U показана удерживающая рама для модулей штекерного соединителя. Удерживающая рама состоит из двух половин, которые на соответствующих концах соединены друг с другом спиральными пружинами. Половины притягиваются друг к другу спиральными пружинами в продольном направлении. При комплектовании удерживающей рамы модулями штекерного соединителя необходимо следить за тем, чтобы концы удерживающей рамы удалялись друг от друга на одинаковое расстояние, чтобы можно было легко вставлять модули штекерного соединителя. При отведении половин назад необходимо также следить за тем, чтобы концы отводились назад равным образом параллельно, так как в противном случае модули зацепляются в боковых частях половин.
Процесс комплектования CN 204 205 152 U в целом очень неудобен и часто приводит к застреваниям, соответственно, зацеплениям модулей штекерного соединителя.
Задача изобретения заключается в том, чтобы предложить удерживающую раму, которая проста в обращении и может применяться универсальным образом.
Задача решается с помощью отличительных признаков независимого п.1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Предлагаемая изобретением удерживающая рама предусмотрена для приема модулей штекерного соединителя и последующего встраивания в корпус штекерного соединителя. Удерживающая рама состоит из двух соединяемых друг с другом половин, первой половины и второй половины. Удерживающая рама имеет по меньшей мере один первый запорный элемент.
Половины могут ориентироваться по меньшей мере в двух позициях друг относительно друга и с помощью первого запорного элемента могут фиксироваться по меньшей мере в двух позициях друг относительно друга. Возможность ориентации половин достигается с помощью шарнирного соединения, которое еще точнее описано ниже.
Предпочтительно удерживающая рама с концевых сторон имеет по одной точке вращения, при этом линия, соединяющая эти точки вращения, образует ось вращения, которая проходит параллельно боковым поверхностям половин. Вдоль этой оси вращения половины удерживающей рамы могут вращаться и ориентироваться друг относительно друга. Точки вращения, как правило, образуются шарнирной головкой, которая устанавливается в соответствующем гнезде шарнира и еще подробнее описана ниже.
Предпочтительно первый запорный элемент имеет дугообразную форму. Речь могла бы также идти об U-образной форме. Один конец запорного элемента удерживается на первой половине, а другой конец запорного элемента - на второй половине.
Особенно предпочтительно, когда первый запорный элемент под предварительным напряжением закреплен на половинах и когда за счет предварительного напряжения прикладывается сила, которая фиксирует удерживающую раму в открытой позиции или в закрытой позиции. Прилагаемая за счет предварительного напряжения сила используется для фиксации удерживающей рамы в закрытой или открытой позиции. При ориентации половин пользователь должен сначала преодолеть противодействующую силу, пока удерживающая рама не останется в соответствующей позиции (открытой или закрытой), соответственно, не будет зафиксирована в этой позиции.
Сила, результирующая от предварительного напряжения первого запорного элемента, действует на торцевые шарниры, соответственно, на концевые точки оси вращения удерживающей рамы. В зависимости от того, в какой ориентации находится в данный момент удерживающая рама, результирующая сила действует на шарнирное соединение и вынуждает удерживающую раму приходить в закрытую позицию.
За счет предварительного напряжения удерживающая рама может фиксироваться как в открытой позиции, так и в закрытой позиции. С помощью запорного элемента равным образом возможна фиксация в обеих позициях.
Предпочтительно удерживающая рама имеет по меньшей мере один второй запорный элемент. Предпочтительно первый запорный элемент расположен на одной торцевой поверхности удерживающей рамы, а второй запорный элемент расположен на противоположной торцевой поверхности удерживающей рамы. Первый запорный элемент находится на внутренней стороне первой торцевой поверхности удерживающей рамы. Второй запорный элемент находится на внутренней стороне второй торцевой поверхности удерживающей рамы. Благодаря этому удерживающая рама механически устойчива в своей возможности ориентации.
Предпочтительно второй запорный элемент выполнен меандрообразно. Эта меандровая форма поддерживает ориентирующее движение половин.
Особенно предпочтительно, когда также второй запорный элемент закреплен на половинах под предварительным напряжением. Это предварительное напряжение может поддерживать фиксацию с помощью первого запорного элемента.
Предпочтительным образом половины состоят из металлического материала. В закрытом состоянии половины находятся в электропроводящем контакте друг с другом. Осуществлять электропроводящее соединение между половинами, соответственно, поддерживать его может также запорный элемент. Для этого запорный элемент должен, соответственно, запорные элементы должны тоже состоять из электропроводного материала.
Под открытой позицией подразумевается, что половины находятся друг к другу под углом α, неравным 180°, вдоль линии разделения. Предпочтительно этот угол находится между 130° и 170°. Угол от 155° до 165° оказался особенно предпочтительным. В этом угловом положении половин модули штекерного соединителя могут особенно легко закладываться в удерживающую раму. В закрытой позиции половины располагаются друг к другу под углом примерно 180°, соответственно, ровно 180°. То есть в закрытой позиции половины располагаются параллельно друг другу.
С помощью запорного элемента две половины надежно приводятся в электрический контакт друг с другом. Это происходит, во-первых, с помощью самого запорного элемента, поскольку он изготовлен из электрического материала. Кроме того, вследствие предварительного напряжения запорного элемента шарнирная головка одной половины вдавливается в шарнирное гнездо другой половины, благодаря чему возникает надежный контакт.
Один из примеров осуществления изобретения изображен на чертежах и поясняется подробнее далее. Показано:
фиг.1: вид сбоку удерживающей рамы, имеющей первый запорный элемент, в закрытой позиции;
фиг.2: вид сбоку удерживающей рамы, имеющей первый запорный элемент, в открытой позиции;
фиг.3: изображение в перспективе фрагмента удерживающей рамы, имеющей первый запорный элемент, в открытой позиции;
фиг.4: изображение в перспективе другого фрагмента удерживающей рамы, имеющей второй запорный элемент, в открытой позиции;
фиг.5: изображение в перспективе закрытой удерживающей рамы, имеющей первый запорный элемент;
фиг.6: изображение в перспективе закрытой удерживающей рамы, имеющей интегрированные модули штекерного соединителя;
фиг.7: изображение в перспективе первого запорного элемента;
фиг.8: изображение в перспективе второго запорного элемента;
фиг.9: изображение в перспективе удерживающей рамы, имеющей альтернативный запорный элемент;
фиг.10: другое изображение в перспективе удерживающей рамы, имеющей альтернативный запорный элемент.
Фигуры содержат частично упрощенные, схематичные изображения. Отчасти для одинаковых, но, возможно, не идентичных элементов используются идентичные ссылочные обозначения. Разные виды одинаковых элементов могут иметь различный масштаб.
На фиг.1 показана удерживающая рама 1 в закрытой позиции. Удерживающая рама 1 состоит по существу из двух половин 4, 5, которые соединены друг с другом шарниром 2, 3. Для этого первая половина 5 имеет на соответствующих торцевых сторонах шарнирную головку 2, которая вставляется в предусмотренное для этого шарнирное гнездо 3 противоположной половины 4. Речь идет здесь и шарнирном соединении двух половин 4, 5 удерживающей рамы.
Удерживающая рама 1 имеет первый запорный элемент 7, который выполнен по существу U-образно. Первый запорный элемент 7 изображен на фиг.7. Концы первого запорного элемента 7 отогнуты под 90°. Отогнутые области образуют так называемые стопорные крючки 9.
Половины 4, 5 удерживающей рамы 1 имеют по выемке 6. Стопорные крючки 9 первого запорного элемента вставляются в эти выемки 6, за счет чего первый запорный элемент 7 зафиксирован на внутренней стороне торцевой стороны удерживающей рамы 1.
Первый запорный элемент 7 под предварительным напряжением вставляется в выемки 6. Концы первого запорного элемента 7 за счет предварительного напряжения создают силу вдоль воображаемой линии 10 напряжения друг к другу. На фиг.1 и 2 начерчена средняя линия 11 шарнирной головки 2, соответственно, шарнирного соединения половин 4, 5 удерживающей рамы 1.
Далее более точно поясняется принцип действия первого запорного элемента 7. За счет предварительного напряжения первого запорного элемента 7 на шарнирное соединение удерживающей рамы 1 действует некоторая сила. Результирующая из этого сила заставляет половины 4, 5 устанавливаться в закрытую и/или открытую позицию друг относительно друга. Это означает, что при открытии удерживающей рамы 1 за пределы определенной точки она остается в открытой позиции. При последующем сведении вместе половин 4, 5 они остаются затем в закрытой позиции.
За счет результирующей силы запорного элемента 7, 7', 107 возникает линия 10 напряжения в области шарнира 2, 3, соответственно, шарнирного соединения. Если линия 10 напряжения находится выше средней линии шарнира 2, 3, половины 4, 5 направляются друг к другу в закрытую позицию удерживающей рамы 1 (фиг.1). При этом отходящий от шарнирной головки 2 первый упор 12 прижимается к первому упору 13 первой половины 4. Если линия 10 напряжения находится ниже средней линии 11, второй, отстоящий от шарнирной головки 2 упор 14 прижимается ко второму упору 15 первой половины 4. Тем самым половины 4, 5 фиксируется, соответственно, удерживающая рама 1 фиксируется в открытой позиции (фиг.2).
На противоположной, внутренней торцевой стороне удерживающей рамы 1 зафиксирован второй запорный элемент 7'. Этот запорный элемент выполнен по существу меандрообразно и имеет на каждом конце стопорные крючки 9', которые удерживаются в выемках 6 на половинах 4, 5. Петля меандрообразного второго запорного элемента 7' находится на высоте шарнира 2, 3. Меандрообразный второй запорный элемент 7' поддерживает по существу шарнирному соединению половин 4, 5 и создает силу возврата из открытой в закрытую позицию. Благодаря этому может облегчаться обслуживание удерживающей рамы.
Модули 19 штекерного соединителя давно известны и описаны, например, в DE 197 07 120 C1. Модули 19 штекерного соединителя снабжены выступающими, примерно прямоугольными удерживающими средствами 20 и упруго пружинящими стопорными крючками 21. В боковых частях 22 половин 4, 5 предусмотрены замкнутые со всех сторон отверстия 23, в которые погружаются удерживающие средства 20 при введении модулей 19 штекерного соединителя в удерживающую раму 1.
Удерживающая рама имеет гнездо 24 заземления, в которое может вставляться штифт (не показан) противоположной удерживающей рамы (не показана).
На фиг.9 и 10 показана удерживающая рама 1, имеющая альтернативный запорный элемент 107. Запорный элемент 107 состоит из упруго пружинящего куска проволоки, который следует форме удерживающей рамы 1. Поэтому этот вариант осуществления особенно достоин предпочтения. Запорная пластина на фиг.9 и 10 отличается геометрически от запорных пластин 7, 7' фиг.1-5. Однако принцип действия по существу одинаков. Но различие заключается в том, что альтернативный запорный элемент расположен ниже шарнира 2, 3 и поэтому непосредственно стягивает половины рамы. «Ниже шарнира 2, 3» означает здесь, что альтернативный запорный элемент 107 расположен против направления вдвигания модулей 19 штекерного соединителя.
Суть изобретения касается удерживающей рамы 1, в которую могут вставляться модули 19 штекерного соединителя, при этом удерживающая рама 1 состоит из двух соединяемых друг с другом половин 4, 5, первой половины 4 и второй половины 5, при этом удерживающая рама 1 имеет по меньшей мере один первый запорный элемент 7, и при этом половины 4, 5 с помощью первого запорного элемента 7 могут ориентироваться по меньшей мере в двух позициях друг относительно друга и могут фиксироваться. Первый запорный элемент 7 под предварительным напряжением закреплен на половинах 4, 5, и за счет предварительного напряжения создается сила, которая выборочно фиксирует удерживающую раму 1 в открытой позиции или в закрытой позиции.
Оказалось, что особенно эффективно, когда удерживающая рама 1 с обеих сторон снабжена U-образным запорным элементом 7, как это показано на фиг.7.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 Удерживающая рама
2 Шарнирная головка
3 Шарнирное гнездо
4 Первая половина
5 Вторая половина
6 Выемка
7 Первый запорный элемент
7' Второй запорный элемент
107 Альтернативный запорный элемент
8 Винт
9 Стопорный крючок
10 Линия напряжения
11 Средняя линия
12 Первый упор шарнирной головки
13 Первый упор первой половины
14 Второй упор шарнирной головки
15 Второй упор первой половины
19 Модуль штекерного соединителя
20 Удерживающие средства
21 Упруго пружинящий стопорный крючок
22 Боковая часть
23 Отверстие
24 Гнездо заземления