МАЛОГАБАРИТНЫЙ КАБЕЛЬНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ

Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры посредством кабелей и соединителей.
Цель полезной модели - уменьшение габаритов, повышение защищенности и надежности при эксплуатации, а также удобства при сборке (монтаже) аппаратуры.
Уровень техники
Известен штепсельный контакт (электрический разъем), содержащий вилку, в виде цилиндрического корпуса со съемной диэлектрической головкой и отверстием для пропускания шнура, при этом полость корпуса представляет собой два канала различного диаметра, соединенные уступом, подпружиненной цилиндрической ножки (контактного штыря), установленной в упомянутых каналах корпуса с возможностью осевого перемещения и электрически соединенной со шнуром, и гнездо (розетку) в виде разрезной втулки с зажимающим элементом, установленной на изоляторе и имеющей хвостовик для подключения проводника (Патент на изобретение №3132, 1925 г., Кл. 21 с, 22, опубл. 30.06.1927 г.) [1].
Для включения контакта ножку вставляют в отверстие гнезда и зажимают, для отключения - ослабляют зажим и воздействуют на корпус, при этом ножка некоторое время остается во втулке гнезда, а пружина сжимается до тех пор, пока ее упругость не превысит силы трения между гнездом и ножкой, после чего последняя быстро удаляется из гнезда под действием упомянутой пружины. При этом диэлектрическая головка уплотняет и фиксирует шнур, а также предохраняет место соединения шнура с ножкой.
Известное устройство применяется для коммутации электрических цепей с токами большой силы и позволяет производить отключение с минимальным временем контакта ножки и гнезда в целях безопасности, но при применении для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры имеет большой габарит по длине из-за использования диэлектрической головки.
3
Известно устройство для присоединения кабеля к разъему, содержащее цилиндрический корпус, патрубок с пазами, на который надеваются соединительная гайка для сочленения корпуса с патрубком и прижим с крепежными винтами и выступами, соответствующими пазам патрубка, а также уплотнительную втулку, установленную внутри патрубка и контактирующую с кабелем и выступами прижимов (А.С. СССР №928476, 1979 г., М. Кл. H01R 13/56, опубл. Бюл. №18, 1982 г.) [2].
При работе с устройством кабель предварительно помещают в уплотнительную втулку, а затем в патрубок, в пазы последнего вставляют выступы прижимов и стягивают их винтами, при этом усилие прижимов передается уплотнительной втулке и соответственно кабелю.
Известное устройство позволяет уплотнять и надежно фиксировать кабель, но имеет большой габарит по диаметру из-за использования уплотнительной втулки и прижимов с выступами.
Известна вилка РСГТВ соединителя PC АВО.364.047ТУ - герметичная, всеклиматического исполнения, без кожуха, содержащая корпус в виде двух цилиндрических втулок, наружного прямоугольного фланца и внутреннего уступа между ними, а также диэлектрический вкладыш с контактными штырями и монтажными хвостовиками для припайки проводов кабеля, при этом втулка со стороны плоскости разъема соединителя имеет наружную резьбу для фиксации после сочленения с ответной частью - розеткой соединителя PC (АВО.364.047 ТУ «Соединители типов РСГАТВ, РСГБАТВ, РСГТВ, РСГБТВ, РСАТВ, РСБАТВ, РСТВ, РСБТВ. Технические условия», рис.1, табл.1, стр.33, выписка из указанных ТУ опубликована на сайте ООО «Техкомплект», г.Санкт-Петербург, ул.Конституции, д.2, офис 425.  => электрические соединители => цилиндрические PC (корпус 18) [3].
При электромонтажных работах к хвостовикам контактов вилки припаивают соответствующие провода распределительного жгута или кабеля, а затем устанавливают корпус фланцем и закрепляют на поверхности, например радиоэлектронного блока, для последующего сочленения с ответной частью - розеткой соединителя PC, установленной на электромонтажном кабеле.
Недостатками известной вилки соединителя являются недостаточные защищенность и надежность из-за невозможности уплотнения и фиксации кабеля, и соответственно предохранения мест пайки хвостовиков контактов и проводов кабеля от механического воздействия при монтаже (возможном изгибе кабеля), от воздействия пониженного (разряжение) или повышенного давления, климатических (температура, влажность) и механических (вибрация, удары) факторов при эксплуатации и транспортировке, а также неудобство при сборке (монтаже) и возможность ошибок подключения из-за отсутствия маркировки обозначения разъема, кабеля и монтажного адреса.
Известна также розетка РСГБТВ соединителя PC АВО.364.047ТУ - герметичная, блочная (с установочным фланцем), всеклиматического исполнения, с кожухом, содержащая корпус в виде двух цилиндрических втулок, наружного прямоугольного фланца и внутреннего уступа между ними, диэлектрический вкладыш с гнездами (трубчатыми контактами) и выступающими за габарит вкладыша и, соответственно розетки, монтажными хвостовиками для припайки проводов кабеля, и защитный кожух с уплотнительной вставкой, установленный на втулке корпуса со стороны хвостовиков, кроме того, в варианте исполнения (без фланца) на втулку со стороны плоскости разъема соединителя может быть установлена накидная гайка для фиксации после сочленения с ответной частью - вилкой соединителя PC (АВО.364.047 ТУ «Соединители типов РСГАТВ, РСГБАТВ, РСГТВ, РСГБТВ, РСАТВ, РСБАТВ, РСТВ, РСБТВ. Технические условия», рис.8 или 6, табл.8 или 6 стр.40 или 38, выписка из указанных ТУ опубликована на сайте ООО «Техкомплект», г.Санкт-Петербург, ул.Конституции, д.2, офис 425.  => электрические соединители => цилиндрические PC (корпус 18) [4].
При электромонтажных работах предварительно отсоединяют защитный кожух от корпуса и уплотнительную вставку от кожуха и пропускают через них кабель, кроме того, в вариантах исполнения возможны установка защитного чехла, например из влагонепроницаемого материала и наложение бандажа, например из ниток, в месте разветвления проводов, к хвостовикам контактов розетки припаивают соответствующие провода кабеля, перемещают защитный кожух по кабелю, закрепляют его на основании, перемещают уплотнительную вставку по кабелю, устанавливают ее в защитном кожухе и фиксируют кабель затяжкой последней, в вариантах исполнения - устанавливают корпус фланцем и закрепляют на поверхности, например радиоэлектронного блока, или оставляют розетку незакрепленной для последующего сочленения с ответной частью - вилкой соединителя PC, установленной на другом электромонтажном кабеле.
Недостатками известной розетки соединителя являются большие габариты, при использовании в радиоэлектронных приборах с насыщенным, плотным электромонтажом из-за применения защитного кожуха с уплотняющей втулкой, а также недостаточные защищенность и надежность, при эксплуатации в сложных условиях - температура, влажность, пониженное (разряжение) или повышенное давление, вибрация, удары и т.д., из-за отсутствия фиксации и диэлектрической изоляции мест соединения (пайки) контактов розетки и проводов кабеля, а также неудобство при сборке (монтаже) и возможность ошибок подключения из-за отсутствия маркировки обозначения розетки, кабеля и монтажного адреса.
Указанные недостатки устраняются тем, что в малогабаритном кабельном соединителе, содержащим вилку и розетку, каждая из которых состоит из двух втулок с наружным фланцем и внутренним уступом между ними, диэлектрического вкладыша и установленных в нем штыревых или гнездовых контактов с выступающими хвостовиками, при этом втулка вилки со стороны плоскости разъема имеет наружную резьбу, а на втулку розетки со стороны плоскости разъема установлена накидная гайка для фиксации после сочленения с упомянутой вилкой, хвостовики контактов вилки и розетки с припаянными к ним проводами кабелей, а также наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей покрыты оболочками из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, образующего после полимеризации единые герметичные диэлектрические буферы, кроме того, на последние нанесена информационная маркировка.
Бандаж [фр. bandage] - 2) металлическое кольцо или пояс, надеваемый на части машин или конструкций для увеличения их прочности или износоустойчивости.
Демпфирование колебаний [< нем. dämpfen глушить] - гашение нежелательных колебаний в механических, электрических и других системах.
Демпфер [< нем. dämpfer глушитель] - устройство для уменьшения или предотвращения вредных механических колебаний.
Компаунд [англ. < compound составной, смешанный] - 2) изоляционный материал из асфальтовых и парафинистых веществ и масел; применяется в электротехнике для заливки кабельных муфт, кабельных концов и вводов, а также трансформаторов, конденсаторов и других элементов радиотехнических устройств с целью их герметизации.
Буфер [англ. buffer < buff смягчать толчки] - 1) устройство для смягчения ударов.
Задача, на решение которой направлена полезная модель
При производстве специальной радиоэлектронной аппаратуры, габариты которой ограничены, электрический объемный монтаж имеет высокую плотность из-за насыщенности большим количеством радиоэлементов.
Существующие соединители, выпускаемые промышленностью, из-за своих габаритов, обусловленных применением в розетке защитного кожуха с уплотняющей вставкой для защиты мест распайки проводов кабеля внутри корпуса и фиксации самого кабеля, не позволяют осуществить подобный монтаж, кроме того, они не удовлетворяют жестким требованиям по защищенности и надежности при эксплуатации подобной техники.
Из изложенного видна задача, на решение которой направлена полезная модель, состоящая в получении малогабаритного (компактного), защищенного от отрицательного воздействия внешних факторов (температура, влажность, пониженное или повышенное давление воздуха, вибрация, удары и т.д.), надежного (устойчивого к изгибам кабеля) в эксплуатации и удобного при сборке (монтаже) кабельного соединителя.
Для решения обозначенной задачи целесообразно исключить из существующих конструкций розеток соединителей защитный кожух с уплотняющей вставкой и применить для выполнения его функций (уплотнение, фиксация кабеля и предохранение мест пайки хвостовиков контактов и проводов кабеля от отрицательного воздействия внешних факторов) герметичные диэлектрические буферы, образованные путем заливки и полимеризации оболочек из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, нанесенных на хвостовики контактов вилки и розетки и припаянные к ним провода кабелей, наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей, а также нанести на упомянутые буферы информационную маркировку.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен малогабаритный кабельный соединитель, общий вид, на фиг.2 - вилка соединителя с кабелем в разрезе, на фиг.3 - розетка соединителя с кабелем в разрезе.
Малогабаритный кабельный соединитель содержит вилку 1, состоящую из втулок 2 и 3, наружного фланца 4 и внутреннего уступа 5 между ними, вкладыша 6 и установленных в нем штыревых контактов 7 с хвостовиками 8, при этом втулка 2 со стороны плоскости разъема соединителя* (* на чертежах не обозначена, здесь и далее) имеет наружную резьбу 9, а хвостовики 8 с припаянными к ним проводами кабеля*, наружная поверхность* втулки 3 и бандаж кабеля* покрыты оболочками* из демпфирующего диэлектрического материала*, образующего единые герметичные диэлектрические буферы 10, соединитель содержит также розетку 11, состоящую из втулок 12 и 13, наружного фланца 14 и внутреннего уступа 15 между ними, вкладыша 16 и установленных в нем гнездовых контактов 17 с хвостовиками 18, при этом на втулку 13 со стороны плоскости разъема соединителя* установлена накидная гайка 19 для фиксации после сочленения с упомянутой вилкой 1, хвостовики 18 с припаянными к ним проводами кабеля*, наружная поверхность* втулки 12 и бандаж кабеля* покрыты оболочками* из демпфирующего диэлектрического материала*, образующего единые герметичные диэлектрические буферы 20, кроме того, на поверхности* буферов 10 и 20 нанесена маркировка** (** на чертежах не показана, здесь и далее).
Работа с малогабаритным кабельным соединителем осуществляется следующим образом.
Предварительно нарезают кабель* необходимого размера, помещают его во влагонепроницаемый чехол**, например из ткани плащевой по ОСТ 17-479-84, производят разделку проводов* с глухой заделкой и наложением бандажа* на место заделки, например из аримидной нити или стеклонити с пропиткой, например кремнийорганическим электроизоляционным лаком КО-945, зачищают концы проводов* и экрана* (при его наличии), обезжиривают, например спирто-бензиновой смесью 1:1 и облуживают, например оловянно-свинцовым припоем ПОС 61.
Устанавливают контакты 7 вилки 1 или контакты 17 розетки 11 во вкладыш 6 или 16, после чего, устанавливают, закрепляют и фиксируют последний уступом 5 или 15, кроме того, на втулку 13 розетки 11 надевают накидную гайку 19.
Обезжиривают и облуживают хвостовики 8 или 18 контактов 7 или 17, затем припаивают провода кабеля* к соответствующим хвостовикам 8 или 18 и покрывают места пайки, например эпоксидно-уретановым лаком УР 231.
Производят контроль электрического монтажа, в т.ч. «прозвонку» и контроль сопротивления изоляции.
Сочленяют соединитель*, при этом штыревые контакты 7 вилки 1 входят в гнездовые контакты 17 розетки 11, затем фиксируют сочленение путем накручивания гайки 19 розетки 11 на резьбу 9 вилки 1 с необходимым натягом.
Устанавливают соединитель* или отдельно вилку 1 или розетку 11 с припаянными кабелями* в соответствующие отверстия приспособления** (заливочную или литьевую форму), и фиксируют кабели* прижимами**.
Обезжиривают места заливки и приготавливают компаунд, например двухкомпонентный силиконовый «Виксинт ПК-68», заливают его в рабочую полость приспособления**, например при помощи шприца**, через литниковое отверстие** приспособления**, и полимеризуют, для конкретного компаунда «Виксинта ПК-68» 24 часа при температуре 25°С.
Разбирают приспособление**, вынимают соединитель* или отдельно вилку 1 или розетку 11 с припаянными кабелями*.
Удаляют прибыльную часть литниковой системы и возможный облой с полученных герметичных диэлектрических буферов 10 или 20, наносят на них информационную маркировку - обозначения розетки, кабеля и монтажного адреса.
Производят контроль электрического монтажа, в т.ч. «прозвонку» и контроль сопротивления изоляции. Проводят механические (виброустойчивость, вибропрочность, линейное ускорение в диапазоне частот и ускорений, одиночные, многократные удары, длительные наклоны и т.д.) и климатические (теплота, холод, термический удар, влажность, морской туман и т.д.) испытания, воздействие на устойчивость при пониженном и повышенном давлении воздуха и другие виды специальных испытаний.
Устанавливают при необходимости вилку 1 или розетку 11 фланцем 4 или 14 на корпус** или панель радиоэлектронного прибора**, закрепляют и производят сборку (генеральный электрический монтаж).
Технический результат от использования заявляемого соединителя заключается в получении малогабаритного (компактного), защищенного от отрицательного воздействия внешних факторов (температура, влажность, пониженное или повышенное давление, вибрация, удары и т.д.), надежного (устойчивого к изгибам кабеля) в эксплуатации и удобного при сборке (монтаже) кабельного соединителя.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно применением герметичных диэлектрических буферов, образованных путем заливки и полимеризации оболочек из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, нанесенных на хвостовики контактов вилки и розетки и припаянные к ним провода кабелей, наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей, а также нанесением на упомянутые буферы информационной маркировки.
Представленные описание и чертежи заявляемого малогабаритного кабельного соединителя позволяют, используя покупные комплектующие изделия, существующие материалы и оснастку, изготовить его промышленным способом и использовать для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры посредством кабелей с вилками и розетками.