СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ
CONNECTOR ASSEMBLY

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к соединителю, содержащему корпус с по меньшей мере одним отверстием, в который вставлены по меньшей мере два вывода, и по меньшей мере одно фиксирующее устройство. Фиксирующее устройство вставлено в проем корпуса для закрепления по меньшей мере одного из выводов в отверстии.
Уровень техники
В документе US 4714437 раскрыт электрический соединитель для использования в автомобилях. Соединитель имеет корпус с четырьмя трубчатыми отверстиями, проходящими через него в осевом направлении. Каждое из отверстий имеет удерживающую опорную поверхность для сцепления с кольцевым углублением цилиндрического вывода. Напротив каждой удерживающей опорной поверхности расположен палец, аналогичный удерживающему элементу. Гибкие удерживающие элементы позволяют вставлять выводы в трубчатые отверстия, поскольку они могут отгибаться и, следовательно, наружная поверхность выводов может проходить удерживающую опорную поверхность до тех пор, пока эти поверхности не войдут в зацепление с кольцевым углублением. Удерживающие элементы оказывают восстанавливающее усилие на выводы, закрепляя тем самым удерживающие опорные поверхности в соответствующих им кольцевых углублениях. В последующем для вставления выводов с передней стороны в корпус вставляется закрепляющее устройство, блокируя удерживающие элементы, а, значит, и выводы в соответствующих им положениях. Соединитель может легко собираться, и выводы надежно закрепляются в корпусе.
В документе US 5607327 описан двойной скрепляющий соединительный узел с корпусом соединителя. Вывод вставлен в корпус соединителя с задней стороны. Корпус соединителя имеет гибкие закрепляющие детали для взаимодействия с выводом, предотвращая тем самым вытаскивание соединителя. Передний держатель вставлен в корпус соединителя с передней стороны. Передний держатель имеет закрепляющие выступы, входящие в зацепление с углублением вывода и таким образом дважды закрепляет вывод в корпусе соединителя.
В документе US 2009/0023329 A1 раскрыт электрический штекерный соединитель для присоединения датчика. Электрический штекерный соединитель имеет электронную схему со светодиодами для визуализации включенного состояния датчика. Корпус может быть выполнен из прозрачного термопластического материала, к которому может быть добавлен цветной концентрат.
Раскрытие изобретения
Изобретение основано на анализе неисправностей транспортного средства или автомобиля вследствие трудностей, связанных с проблемами соединения, и времени, требуемого для их решения.
Задачей изобретения является упрощение контроля соединения, обеспечиваемого соединителем и ответной частью, без изменения конструкции соединителя, т.е. с соблюдением требования обратной совместимости.
Указанная задача решается в независимом пункте формулы изобретения. Зависимые пункты относятся к дополнительным улучшениям изобретения.
Соединитель содержит корпус, имеющий по меньшей мере одно отверстие, в которое вставлены по меньшей мере два вывода. Для закрепления в отверстии по меньшей мере одного из выводов в проем корпуса может быть вставлено фиксирующее устройство. Фиксирующее устройство содержит по меньшей мере две контактные площадки, каждая из которых соединена с одним из по меньшей мере двух выводов. Контактные площадки соединены со схемой сигнализации, например, с помощью электрических проводников. Схема сигнализации удерживается фиксирующим устройством и через контактные площадки соединяется с выводами. Если выводы правильно присоединены к какой-либо линии, напряжение между выводами может быть определено и проанализировано с помощью сигнальных средств. Если напряжение находится внутри заданного диапазона, цепь сигнализации отображает «соединение установлено», например, подавая электропитание на по меньшей мере один светодиод. Фиксирующее устройство выполняет две функции: фиксировать выводы в корпусе и обеспечивать информацией о надлежащем соединении в соединителе. Схема сигнализации не влияет на конструкцию корпуса или влияет только в незначительной степени, что обеспечивают обратную совместимость.
Предпочтительно, корпус содержит по меньшей мере один фиксирующий элемент, входящий в зацепление с по меньшей мере одним из выводов, а фиксирующим устройством блокируется ослабление крепления по меньшей мере одного из выводов. Например, проем корпуса может иметь щелевидную форму, которая является дополняющей, по меньшей мере, к части фиксирующего устройства, не которой расположена площадка. Эта часть может заполнять зазор и, следовательно, блокировать фиксирующий элемент (элементы) таким образом, чтобы предотвращать ослабление его (их) сцепления с выводом (выводами). Таким образом, фиксирующее устройство может быть вторичным средством фиксации по меньшей мере одного первичного средства фиксации, например, фиксирующих элементов, и тем самым блокировать по меньшей мере один из выводов. Вторичное средство фиксации также может выполнять функцию опоры для печатной платы схемы сигнализации, гарантируя тем самым как надежное присоединение выводов к корпусу, так и надежное соединение контактных площадок с выводами. Таким образом, схема сигнализации может быть введена в корпус с фиксирующим устройством. Это позволяет собирать и тестировать схему сигнализации снаружи корпуса.
Фиксирующее устройство может содержать переднюю панель, чтобы закрывать проем корпуса, площадку для закрепления выводов и центральную часть между передней панелью и площадкой. Центральная часть может являться опорой для контактных площадок. Контактные площадки предпочтительно находятся поблизости от сквозных отверстий для соединения выводов. Это позволяет гарантировать надежное соединение между контактными площадками и выводами. Контактные площадки могут располагаться, например, на лицевой стороне центральной части, направленной к выводам. Это может быть легко изготовлено и позволяет фиксирующему устройству создавать через контактные площадки усилие на выводы, сдавливая их в опорной поверхности корпуса и одновременно соединяя и стабилизируя выводы в их отверстии (отверстиях).
Контактные площадки могут содержать токопроводящий эластомер, улучшая соединение между выводами и контактными площадками при одновременном воздействии на выводы с помощью фиксирующего устройства. Сторона фиксирующего устройства, обращенная в сторону от выводов, может удерживать фиксирующее устройство в корпусе. В дополнение к этому или в качестве альтернативы, фиксирующее устройство может иметь на по меньшей мере одной из узких сторон по меньшей мере один ободок, который вставляется в направляющую в проеме корпуса, являющуюся дополняющей ответной частью.
По меньшей мере одна из контактных площадок может содержать покрытие из «мягкого» металла, подобного олову (Sn) или меди (Cu). Такое эластичное покрытие может течь, когда на один из выводов оказывается давление и, следовательно, позволяет вставлять фиксирующее устройство до тех пор, пока оба вывода не будут надежно присоединены к контактным площадкам.
По меньшей мере одна из контактных площадок может быть подпружиненной, например, образованной с помощью контактного участка пружины. Такой соединитель может гарантировать надежное и простое соединение контактной площадки с соответствующим выводом. Предпочтительно схема сигнализации содержит электрические компоненты, которые могут располагаться на площадке, например, в просвете между по меньшей мере двумя фиксирующими элементами. Это позволяет получить очень маленький соединитель с встроенной в него цепью сигнализации для контроля надлежащего соединения.
Схема сигнализации может содержать, например, светоизлучающие диоды для индикации того, что напряжение между выводами находится в заданном диапазоне. Например, схема сигнализации может содержать по меньшей мере один светодиод, соединенный последовательно с резистором и/или стабилитроном с контактными площадками, и, таким образом, с выводами.
Изобретение поясняется описанием неограничивающего примера со ссылками на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан соединитель;
на фиг. 2 - частично собранный соединитель, вид в продольном разрезе;
на фиг. 3 - соединитель, показанный на фиг. 1, вид в продольном разрезе;
на фиг. 4 - соединитель, показанный на фиг. 1, вид в другом продольном разрезе;
на фиг. 5 - соединитель, показанный на фиг. 1, вид в поперечном разрезе;
на фиг. 6 показано фиксирующее устройство соединителя, показанного на фиг. 1.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг. 1, соединитель может иметь по меньшей мере частично прозрачный корпус 10 для сцепления с ответной частью (не показана) соединителя 1. Соединитель 1 может иметь два выровненных по оси вывода 50 для приема дополнительных ответных выводов (см. фиг. 2, на которой изображено сечение соединителя, показанного на фиг. 1, по плоскости III, обозначенной на фиг. 5). Выводы 50 могут быть вставлены с задней стороны 4 в отверстия 12 корпуса 10 и закреплены для предотвращения вытягивания фиксирующими элементами 14, которые выполняют функцию первичного фиксирующего устройства. Каждый фиксирующий элемент 14 может входить в зацепление с кольцевым утолщением 52 соответствующего вывода 50. Фиксирующие элементы 14 могут быть гибкими и могут входить аналогично пальцу в проем 11, образуя зазор 13 между стенкой корпуса и фиксирующими элементами 14. Когда выводы 50 вставляются в отверстия 12 с задней стороны 4, зазор 13 позволяет фиксирующим элементам 14 повернуться так, чтобы они следовали по наружной поверхности выводов 50 до тех пор, пока они не войдут в зацепление с утолщениями 52. Однако фиксирующие элементы 14 все еще могут повернуться и ослабить крепление выводов 50, например, если на эти выводы 50 действует нагрузка. Такое нежелательное ослабление крепления можно избежать за счет вставления в проем 11, например, с передней стороны 2 клиновидного фиксирующего устройства 30, аналогичного изображенному на фиг.6. Расположение фиксирующего устройства 30 в проеме 11 и его взаимодействие с корпусом 10 показано на фиг. 3 и 4, на которых показаны сечения соединителя, изображенного на фиг. 1, по плоскостям III и IV, обозначенным на фиг. 5, соответственно.
Фиксирующее устройство 30 может быть изготовлено литьем под давлением в виде элемента с передней панелью 31, центральной частью 33 и площадкой 34 (фиг. 6). Центральная часть 33 располагается между задней стороной передней панели 31 и площадкой 34. Передняя панель 31 может иметь сквозные отверстия 32 для стержневых контактных элементов ответного соединителя и может закрывать проем 11 корпуса 10. Между передней панелью 31 и корпусом 10 может быть вставлено эластичное уплотнение, например прокладка 94, для герметизации соединения с ответной частью соединителя 1 и/или зазора между передней панелью 31 и корпусом 10 и одновременно между соединителем 1 и дополнительной ответной частью.
Как показано на фиг. 3 (сечение по плоскости III на фиг. 5), площадка 34 может иметь клиновидную форму и устанавливаться в зазор 13 между фиксирующими элементами 14 и стенкой проема 11, т.е. корпусом 10. Это позволяет удерживать фиксирующие элементы 14 от поворота и избежать ослабления крепления выводов 50. Таким образом, фиксирующие элементы 14 фиксируются в состоянии сцепления с выводами 50 с помощью фиксирующего устройства 30, точнее, с помощью площадки 34. Таким образом, фиксирующие элементы 14 могут считаться первичными фиксаторами выводов 50, которые блокируются за счет вторичного фиксатора, т.е. фиксирующего устройства 30.
Центральная часть 33 фиксирующего устройства 30 может иметь две контактные площадки 36 для соединения схемы сигнализации с выводами 50 (см. фиг. 6). Таким образом, при вставлении фиксирующего устройства в проем 11 корпуса 10 каждая из контактных площадок 36 может контактировать с наружной поверхностью одного из выводов 50 (см. фиг. 3) и тем самым соединять схему сигнализации с выводами 50. Центральная часть 33 дополнительно поддерживает выводы в своих отверстиях 12. Передняя панель 31 блокирует перемещение выводов 50 в направлении передней стороны отверстия. Таким образом, выводы 50 в продольном направлении блокируются между фиксирующими элементами 14 и передней панелью 31. Дополнительная фиксация от перемещения вперед выводов 50 обеспечивается углублениями 15, с которыми входят в зацепление утолщения 52.
Схема сигнализации содержит электрические компоненты 35 (см. фиг. 4-6). Например, компоненты могут содержать один или несколько светоизлучающих диодов 35, которые могут быть присоединены последовательно электрическими проводниками 37 с по меньшей мере одним резистором 35 к контактным площадкам 36. Также могут иметься дополнительные электронные компоненты, например, защитный элемент для по меньшей мере одного светодиода 35. Напряжение между выводами 50 воспринимается контактными площадками 36 и передается по электрическим проводникам 37 к средствам сигнализации. Если напряжение находится в заданном диапазоне, светодиоды 35 излучают свет, видимый через по меньшей мере частично прозрачный корпус 10. Таким образом, схема сигнализации позволяет визуально контролировать надлежащий контакт в соединителе 1. Схема сигнализации также может содержать микроконтроллер (не показан), например, для управляемого установления шины данных через соединитель, или другие электрические компоненты. Пространство для дополнительных компонентов создается за счет углубления 38. Положение электрических компонентов 35 в проеме 11, т.е. после вставления фиксирующего устройства 30 в проем 11, показано на фиг. 4. Между фиксирующими элементами 14 существует просвет 17 (см. фиг. 5) для компонентов, подобных компонентам 35 схемы сигнализации.
В изображенном примере фиксирующее устройство является формованным средством взаимного соединения, сокращенно - MID (Molded Interconnection Device). Фиксирующее устройство 30 также может в качестве альтернативы содержать печатную плату, например, образующую, по меньшей мере, схему сигнализации. Печатная плата может вставляться в углубление клиновидной формы.
Список ссылочных позиций
1 соединитель
2 передняя сторона/лицевая сторона
4 задняя сторона
10 корпус
11 проем
12 отверстие
13 зазор
14 фиксирующий элемент
15 углубление
16 продолжение проема
17 просвет
30 фиксирующее устройство
31 передняя панель
32 сквозное отверстие
33 центральная часть
34 площадка
35 компоненты схемы сигнализации
36 контактные площадки
37 электрический проводник
38 углубление
50 вывод
52 кольцевое утолщение
92 прокладка
94 прокладка.