ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНТАКТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
ELECTRIC CONTACT ELEMENT

Изобретение относится к электрическому контактному элементу, изготовленному из сплошного материала и выполненному в виде штыревого или гнездового контакта, а также имеющему штекерную область и область подсоединения, причем область подсоединения выполнена в виде обжимного соединения для контактирования с электрическим проводом.
Такие контактные элементы необходимы для электрического соединения электрического провода, в частности многожильного провода, с соединительным концом штыревого или гнездового контакта.
Для подсоединения многожильных проводов к электрическому контактному элементу часто выбирается метод подсоединения с помощью обжимного контакта.
Поэтому контактные элементы имеют на соединительном конце своего провода осевое отверстие, в которое вставляется и в котором плотно обжимается зачищенный конец многожильного провода.
Уровень техники
В DE 8804092 U1 раскрывается электрический контактный элемент, выполненный по технологии гибки в штампе. Электрический контактный элемент выполнен или как штыревой, или как гнездовой контакт, причем подсоединение многожильного провода к контактному элементу осуществляется методом обжима. Область обжима контактного элемента в основном выполнена в виде разомкнутого U-образного элемента. Эта разомкнутая область обжима имеет преимущество, заключающееся в том, что многожильные провода различного диаметра могут подсоединяться к одному и тому же контактному элементу.
Недостатком контактных элементов, изготовленных методом гибки в штампе, является то, что их электрическое сопротивление из-за недостатка материала выше, чем у контактных элементов из сплошного материала.
Из DE 1992567 А1 известны контактные элементы из сплошного материала, содержащие область обжима для подсоединения многожильных проводов. Такие контактные элементы изготавливаются, например, путем отделения части провода определенной длины, а контуры контактного элемента изготавливаются из этой части провода, например, путем обтачивания. Правда, у таких контактных элементов область обжима выполнена в виде полого цилиндра с замкнутой боковой поверхностью. Эта область обжима пригодна только для подсоединения электрического кабеля определенного диаметра. Таким образом, при подсоединении многожильных проводов с несколько разными диаметрами должны использоваться соответственно разные контактные элементы из сплошного материала.
Постановка задачи
Задача изобретения заключается в создании электрического контактного элемента, имеющего незначительное электрическое сопротивление и одновременно пригодного для электрического контакта с многожильными проводами разного диаметра.
Задача решается за счет того, что область подсоединения выполнена в виде полого цилиндра, имеющего шлиц в осевом направлении.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Как уже упоминалось, электрический контактный элемент изготавливается из сплошного материала. Для этого используется, например, технология обтачивания на станках с кулачковым управлением или станках с компьютерным числовым программным управлением (КЧПУ). Однако для шлица в области подсоединения контактного элемента необходимы также технологические этапы обработки резанием.
Область контакта контактного элемента может быть выполнена как штыревой, так и как гнездовый контакт. Область подсоединения, в частности, для электрического контактирования с многожильным проводом выполнена в виде обжимного соединения.
В процессе обжима жилы подсоединяемого многожильного электрического кабеля вводятся в область подсоединения, выполненную в виде полого цилиндра. Полый цилиндр снабжен шлицем в осевом направлении и тем самым разомкнут сбоку. С помощью соответствующего обжимного инструмента усилие прикладывается к боковой поверхности полого цилиндра, снабженного шлицем, так что противолежащие кромки шлица загибаются вовнутрь и заформовываются. Таким образом, сжатые жилы многожильного кабеля располагаются в деформированной области подсоединения контактного элемента.
Полый цилиндр, снабженный шлицом, пригоден для обжимного соединения многожильных проводов разного диаметра. Без осевого шлица в области обжима, или подсоединения, у многожильных проводов с небольшим диаметром образовывались бы полости, допускающие процессы окисления и отрицательно воздействующие на усилия вытяжения кабеля.
Благодаря снабженной шлицом области подсоединения контактного элемента согласно изобретению кабели различного диаметра могут осуществлять электрическое контактирование. Кроме того, контактный элемент во время прохождения тока предпочтительным образом нагревается меньше, чем контактный элемент, изготовленный по технологии гибки в штампе.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения изобретения длина осевого шлица в области подсоединения составляет более половины длины полого цилиндра. Другими словами, в более чем половине длины полого цилиндра в осевом направлении выполнен шлиц. Тем самым предотвращается трещинообразование в боковой поверхности полого цилиндра в процессе обжима. Через трещины воздух (да и другие среды) могут попадать в жилы многожильного провода. В результате могут происходить процессы окисления, ухудшающие электрические свойства электрического контакта, например сопротивление.
В другом предпочтительном варианте выполнения контактного элемента полый цилиндр области подсоединения в дополнение к осевому шлицу снабжен еще одним шлицом. Этот второй шлиц выполнен в основном под углом 90° к первому осевому шлицу. Другими словами, второй шлиц выполнен поперек оси первого осевого шлица.
Как правило, основание тела полого цилиндра отформовывается в области подсоединения контактного элемента круглым. Однако предпочтительными могут быть и другие формы, как то: прямоугольник, квадрат, эллипс или овал, реализуемые с помощью технологий обтачивания или фрезерования.
Предпочтительно, чтобы между штекерной и соединительной областями был выполнен кольцевой элемент. Кольцевой элемент выполнен дискообразным и служит для фиксации контактного элемента в соответствующим образом выполненном изоляторе штекерного соединителя.
Если контакт выполнен как штыревой контакт, то диаметр дискообразного кольцевого элемента больше диаметра штыревого контакта.
Правда, если контакт выполнен как штыревой контакт, то диаметр дискообразного кольцевого элемента равен диаметру гнездового контакта.
В зависимости от исполнения изолятора штекерного соединителя кольцевой элемент может иметь также другую геометрическую форму, например прямоугольную, овальную или квадратную.
Пример выполнения
Пример выполнения изобретения ниже поясняется подробнее и изображен на чертежах, на которых показано:
фиг. 1 - вид штыревого контакта в перспективе,
фиг. 2 - вид гнездового контакта в перспективе,
фиг. 3 - вид варианта гнездового контакта в перспективе,
фиг. 4 - вид варианта штыревого контакта в перспективе,
фиг. 5 - вид другого варианта штыревого контакта в перспективе,
фиг. 6 - вид другого варианта гнездового контакта в перспективе,
фиг. 7 - вид ленты с установленными в ряд штыревыми контактами в перспективе,
фиг. 8 - вид другого варианта штыревого контакта в перспективе.
На фиг. 1 изображен вид штыревого контакта в перспективе. Контактный элемент 1 может быть разделен на область 1 контакта и область 2 подсоединения. Область 2 контакта выполнена в виде штыревого контакта 2а. Область 3 подсоединения образована полым цилиндром 3а, содержащим осевой шлиц 4. Между областями контакта и подсоединения находится кольцевой элемент 5. Не показанный на данной фигуре изолятор, предусмотренный для установки контактных штырьков, содержит выемку, в которую может быть вставлен кольцевой элемент 5 контактного штырька. Таким образом контактный штырек удерживается в изоляторе.
На фиг. 2 изображен вид гнездового контакта в перспективе. Область 2 контакта образована из полого цилиндра, в котором выполнены клиновидные шлицы 2с, так что образуются отдельные пружинные рычаги 2b. Концевые участки пружинных рычагов отогнуты внутрь к штекерному отверстию, так что образуется круглое штекерное отверстие. Кольцевой элемент 5 на данной фигуре, по существу, имеет диаметр гнездовой области 2 контакта.
На фиг. 3 изображен другой вариант гнездового контакта. Одинаковые детали обозначены также одинаковыми ссылочными позициями. Область 3 соединения этого гнездового контакта имеет в дополнение к осевому шлицу 4 второй шлиц 6, направленный в основном поперек осевого шлица 4.
На фиг. 4 изображен другой вариант штыревого контакта. В области 3 соединения контактный штырек имеет U-образный профиль 7. В направлении кольцевого элемента 5 и параллельно ему U-образный профиль 7 имеет клиновидный шлиц 6'. Боковые стороны 7а U-образного профиля 7 имеют скосы. В другом варианте выполнения боковые стороны 7а могут быть также параллельными или наклонными внутрь или наружу.
На фиг. 5 изображен другой вариант штыревого контакта. Одинаковые детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Вместо кольцевого контакта 5 в данном варианте области контакта и соединения разделены плоским элементом 5', выполненным в основном прямоугольным.
На фиг. 6 изображен другой вариант гнездового контакта. При этом одинаковые детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями. В дополнение к области соединения 3 для жил многожильного провода контактный элемент 1 содержит область 8 подсоединения кабельной оболочки. Эта область также образована полым цилиндром, имеющим почти сплошной осевой шлиц 10. Диаметр полого цилиндра области 8 подсоединения кабельной оболочки больше диаметра полого цилиндра области 3 подсоединения.
Область 8 подсоединения кабельной оболочки отделяется от области соединения шлицом 9, проходящим перпендикулярно осевым шлицам 4 и 10. В области 8 подсоединения кабельной оболочки фиксируется изолирующая кабельная оболочка. Это происходит параллельно с процессом обжатия.
На фиг. 7 показана возможность машинной обработки контактных элементов, то есть их установки в изоляторы штекерных соединителей. Контактные элементы 1 устанавливаются на ленте 11 в ряд посредством фиксирующих зажимов 12 и таким образом могут подводиться к не показанному монтажному блоку. Для примера контактные элементы показаны в данном случае согласно фиг. 1. На ленте 11 контактные элементы могут также устанавливаться в ряд и использоваться согласно фиг. 2-6 или комбинации из них.
На фиг. 8 изображен в перспективе другой контактный элемент 1, выполненный в виде штыревого контакта. В кольцевом элементе 5 выполнено углубление 5а. В это углубление 5а заходит не показанный выступ между фиксирующими зажимами 12 ленты 11, чтобы отдельные штыревые контакты располагались на ленте 12 одинаково направленными. Благодаря этому обеспечивается безотказная машинная обработка контактных элементов.
Перечень позиций
1. Контактный элемент
2. Область контакта, 2а - штыревой контакт, 2b - гнездовой контакт, 2с - клиновидный шлиц
3. Область соединения, 3а - полый цилиндр, 3b - основание
4. Осевой шлиц
5. Кольцевой элемент, 5а - углубление
6. Второй шлиц, 6' - клиновидный шлиц
7. U-образный профиль, 7а - кромка
8. Область соединения кабельной оболочки
9. Третий шлиц
10. Осевой шлиц области соединения кабельной оболочки
11. Лента
12. Фиксирующий зажим