Устройство заземляющее

Полезная модель относится к области радиоэлектронной аппаратуры и может использоваться при конструировании блоков и составных частей изделий радиоэлектронных средств (РЭС) на различных объектах - носителях общего машиностроения для закорачивания точек электрической схемы (модуля, блока) на корпус объекта - носителя, которые должны быть под потенциалом земли.
Из уровня техники известен заземляющий зажим вводного устройства электрической машины (Авторское свидетельство SU №1527678, МПК: H01R 4/30, опубликовано 07.12.1989), содержащий подпорку и присоединительный болт с шайбами и гайками. При этом присоединительный болт выполнен сменным с возможностью продольного перемещения относительно подпорки.
Известен заземляющий зажим (Патент RU №81385, МПК: H01R 4/30, опубликовано 10.03.2009), содержащий присоединительный болт с шайбой и гайкой, консольную подпорку с продольной прорезью шириной, равной диаметру присоединительного болта. Одним концом подпорка закреплена на корпусе заземляющего устройства, а на другом конце выполнены упоры, которые образованы путем загибания свободных концов подпорки. Под присоединительным болтом размещен кабельный наконечник с шейкой шириной, равной ширине прорези в подпорке. Зажимная часть кабельного наконечника выполнена в виде прямоугольной шайбы с буртиками, которые по высоте равны толщине консольной подпорки, а расстояние между буртиками равно ширине подпорки.
К недостаткам вышеперечисленных устройств можно отнести сложность конструкции, значительное переходное сопротивление контакта из-за количества переходов, а также недостаточно эффективный электрический контакт металлического корпуса и наконечника шины при климатических и механических воздействиях.
Известно устройство заземляющее (Патент RU №145552, МПК: H01R 4/66, H01R 4/38, опубликовано 20.09.2014), содержащее металлический корпус с контактным элементом, выполненным с головкой и цилиндрическим стержнем с самонарезающей резьбой на его боковой поверхности, ввернутым в предварительное цилиндрическое отверстие в стенке металлического корпуса, с последующей герметизацией контактного соединения компаундом. При этом контактный элемент со стороны наружного торца головки выполнен с центральным резьбовым отверстием или резьбовым стержнем для крепления наконечника шины заземления, а самонарезающая резьба на цилиндрическом стержне выполнена сужающейся на периферийных витках, с переходом цилиндрического стержня в усеченный конус с хвостовиком со стороны его наружного торца для заземляющего провода, при этом диаметр D цилиндрического стержня и диаметр D1 выступов самонарезающей резьбы находятся в следующем соотношении:
D/D1=0,7…0,9,
где D - диаметр цилиндрического стержня,
D1 - диаметр выступов самонарезающей резьбы.
Металлический корпус выполнен с предварительным цилиндрическим отверстием в стенке диаметром d, определяющимся следующим соотношением:
d=(0,84-0,9)D1,
где d - диаметр предварительного цилиндрического отверстия в стенке корпуса.
К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции в части выполнения самонарезающей резьбы на цилиндрическом стержне, наличие металлического корпуса со значительной толщиной стенки для обеспечения необходимой величины свинчивания с цилиндрическим стержнем, невозможность углового позиционирования наконечника шины заземления перед его окончательным креплением, а также невозможность применения корпуса, выполненного из композиционных материалов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является устройство заземляющее (Патент RU №178564, МПК: H01R 4/66, опубликовано 11.04.2018), содержащее металлический корпус с контактным элементом, выполненным с головкой и цилиндрическим стержнем с резьбой на его боковой поверхности, ввернутым в цилиндрическое отверстие в стенке металлического корпуса, контактный элемент со стороны наружного торца головки выполнен с центральным резьбовым отверстием для крепления наконечника шины заземления, а самонарезающая резьба на цилиндрическом стержне выполнена сужающейся на периферийных витках, с переходом цилиндрического стержня в усеченный конус с хвостовиком со стороны его наружного торца для заземляющего провода. При этом диаметр D цилиндрического стержня и диаметр D1 выступов самонарезающей резьбы находятся в следующем соотношении:
D/D1=0,7…0,9,
где D - диаметр цилиндрического стержня,
D1 - диаметр выступов самонарезающей резьбы.
Металлический корпус выполнен с цилиндрическим отверстием в стенке диаметром d, определяющимся следующим соотношением:
d=(0,84-0,9)D1,
где d - диаметр цилиндрического отверстия в стенке корпуса, с последующей герметизацией контактного соединения компаундом.
Со стороны наружного торца головки контактного элемента выполнены отверстия, расположенные в ряд по окружности, симметрично центральному резьбовому отверстию, а наконечник кабельной шины заземления выполнен с фиксатором, размещенным в отверстии головки контактного элемента.
Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в необходимости наличия металлического корпуса, являющегося проводником, со значительной толщиной стенки для обеспечения необходимой величины свинчивания с цилиндрическим стержнем, а также в невозможности применения корпуса, выполненного из. композиционных материалов.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, заключается в создании устройства заземляющего с возможностью применения тонкостенного металлического корпуса, а также корпуса из композиционных материалов.
Достижение технического результата обеспечивается изменением конструкции ближайшего аналога. В отличие от прототипа, в устройстве заземляющем со стороны опорного торца головки контактный элемент содержит выступ, имеющий форму, отличную от цилиндрической, для возможности угловой фиксации контактного элемента в соразмерном выступу отверстии корпуса, при этом контактный элемент зафиксирован крепежным элементом, размещенным на резьбовой поверхности цилиндрического стержня.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - общий вид устройства заземляющего с наконечником кабельной шины заземления, зафиксированным фиксирующим винтом;
фиг. 2 - общий вид устройства заземляющего с наконечником кабельной шины заземления, зафиксированным гайкой разрезной пружинящей, размещенной на резьбовом стержне;
фиг. 3 - контактный элемент с хвостовиком;
фиг. 4 - контактный элемент с хвостовиком и резьбовым стержнем;
фиг. 5 - стенка корпуса с прямоугольным окном шириной S1 и высотой Н;
фиг. 6 - стенка корпуса с окном прямоугольной формы в плане шириной S1 со скругленными торцами;
фиг. 7 - общий вид наконечника кабельной шины заземления с фиксатором;
фиг. 8 - вид А фиг. 3;
фиг. 9 - вид Б фиг. 3;
фиг. 10 - вид В фиг. 9.
Устройство заземляющее содержит корпус 1 (фиг. 1, 2, 5, 6), выполненный, например, из композитного или металлического тонколистового материала толщиной S (фиг. 1, 2, 5, 6), в стенке которого выполнено отверстие 2 (фиг. 5, 6), имеющее форму, отличную от круглой. Отверстие 2 может быть выполнено, например, в виде прямоугольного окна шириной S1 и высотой Н (фиг. 5), или в виде окна прямоугольной формы в плане шириной S1 с торцами, скругленными радиусом описанной вокруг него окружности диаметром D (фиг. 6). Устройство также содержит контактный элемент 3 (фиг. 1, 2, 3, 4), размещенный в отверстии 2 и зафиксированный крепежным элементом 4 (фиг. 1, 2) в виде гайки, с закрепленным на нем, по крайней мере, одним заземляющим проводом 5 (фиг. 1, 2), и кабельную шину заземления 6 (фиг. 1, 2, 7), зафиксированную на контактном элементе 3 посредством, например, фиксирующего винта 7 (фиг. 1), или гайки разрезной пружинящей 8 (фиг. 2).
Контактный элемент 3 содержит головку 9 (фиг. 3, 4, 8, 9) с выступом 10 (фиг. 3, 8) со стороны ее опорного торца. Выступ 10 выполнен на основе цилиндра диаметром D1 (фиг. 8) с симметричными срезами 11 (фиг. 8), образующими участок выступа шириной S2 (фиг. 8) относительно одной из осей, соразмерный ширине S1 прямоугольного окна. При этом диаметр D1 цилиндра соразмерен высоте Н отверстия 2 корпуса 1.
Таким образом, выступ 10, взаимодействующий с отверстием 2, соразмерен ему и может иметь любую форму, отличную от цилиндрической, например прямоугольную форму в плане, для возможности угловой фиксации выступа 10 в отверстии 2 корпуса 1 и как следствие контактного элемента 3 в корпусе 1.
Выступ 10 ступенчато переходит в цилиндрический стержень 12 с резьбой на его боковой поверхности (фиг. 3, 4, 9, 10) и с контактным хвостовиком 13 (Фиг. 3, 8) ступенчатой формы со стороны его наружного торца.
1
Контактный хвостовик 13 выполнен с проточками 14 (фиг. 3) равной ширины H1 (фиг. 10) и выступами 15 (фиг. 3) равной длины L (фиг. 10), при этом диаметр D2 (фиг. 10) выступов 15, ширина H1 проточек 14, их диаметр d (фиг. 10) и диаметр d (фиг. 1, 2) жилы заземляющего провода 5 находятся в следующем соотношении:
H1>d;
1
H1≥2d;
d/D2≥0,6,
где H1 - ширина проточек 14 контактного хвостовика 13,
d - диаметр проточек 14 контактного хвостовика 13,
1
d - диаметр провода заземляющего 5,
D2 - диаметр выступов 15 контактного хвостовика 13.
В проточках 14 контактного хвостовика 13 зафиксировано, например, пайкой, один или несколько заземляющих проводов 5 (фиг. 1, 2). При этом диаметр d и ширина H1 проточек 14 варьируется в зависимости от диаметра используемого заземляющего провода 5.
Со стороны наружного торца 16 (фиг. 4, 9) головки 9 контактного элемента 3 выполнено центральное резьбовое отверстие 17 (фиг. 9) или резьбовой стержень 18 (фиг. 4), а также одно или несколько цилиндрических отверстий 19 (фиг. 4, 9) симметричных центральному резьбовому отверстию 17 или резьбовому стержню 18.
Кабельная шина заземления 6 содержит наконечник 20 (фиг. 1, 2, 7), с помощью которого она закреплена на контактном элементе 3 посредством фиксирующего винта 7, ввернутого в центральное резьбовое отверстие 17 головки 9, либо посредством гайки разрезной пружинящей 8, навинченной на резьбовой стержень 18 с размещением фиксирующего элемента 21 (фиг. 7) наконечника 20. в одно из цилиндрических отверстий 19 контактного элемента 3.
Наконечник 20 может быть выполнен как с цилиндрическим крепежным отверстием 22 (фиг. 7), так и с прямым или угловым сквозным пазом (условно непоказанными) в зависимости от требований монтажа и демонтажа.
Сборка устройства осуществляется следующим образом.
Контактный элемент 3 выступом 10 размещают в отверстии 2 корпуса 1 и фиксируют крепежным элементом 4.
В проточках 14 контактного хвостовика 13 контактного элемента 3 фиксируют, например, пайкой один или несколько заземляющих проводов 5.
Наконечник 20 кабельной шины заземления 6 фиксируется на контактном элементе 3 посредством фиксирующего винта 7, ввернутого в центральное резьбовое отверстие 17 головки 9, либо с помощью гайки разрезной пружинящей 8, навинченной на резьбовой стержень 18 головки 9, в зависимости от исполнения контактного элемента 3.
Перед окончательным фиксированием наконечника 20 кабельной шины заземления 6 выполняется его предварительное угловое позиционирование на контактном элементе 3 установкой фиксирующего элемента 21 в одно из цилиндрических отверстий 19 головки 9 контактного элемента 3.
Таким образом, за счет взаимодействия фиксирующего элемента 21 с одним из цилиндрических отверстий 19 головки 9 контактного элемента 3 обеспечивается предварительное угловое позиционирование и надежное фиксирование наконечника 20 на контактном элементе 3 в зависимости от требований по размещению кабельной шины заземления 6.