Электрический соединитель

 

Использование: электронная, электротехническая и радиопромышленность, электрические соединители с дополнительными функциональными возможностями. Сущность изобретения: электрический соединитель состоит из вилки и розетки, состоящих соответственно из штыря и гнезда, окруженных втулками и закрепленных стопорными кольцами, установленными в корпусе, состоящие из двух частей. Втулка расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлизированными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один из металлизированных участков электрически соединен со штырем вилки, а второй - с ее корпусом. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s Н 01 R 13/66

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765081/07 (22) 28.08,89 (46) 30.11.92. Бюл. М 44 (71) Казанский научно-исследовательский институт цилиндрических соединителей (72) М. Ю. Хитров и Ю. П, Александрович (56) Патент США

N. 3663920, кл. Н 01 R 13/66, 1972.

Патент США

N 4083022, кл. Н 01 R 17/10,6 01 Р 13/66, 1978.

Патент США

N 3854107, кл. Н 03 Н 7/04, Н 01R 13/66, 1974. (54) ЗЛЕ КТРИЧ ЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛ Ь (57) Использование: электронная, электротехническая и радиопромышленность, элекИзобретение относится к электрическим соединителям и может быть использовано в электронной; электротехнической и радиопромышленности.

Известен ряд технических решений, предусматривающих введение в конструкцию электрических соединителей дополнительных элементов в виде втулок, выполняющих роль фильтров электрических помех.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому изобретению является соединитель, содержащий извлекаемые фильтр-контакты, помещенные в отверстия изоляторов из диэлектрического материала; имеющие электрический прижимной контакт с общей заземляющей пластиной, помещенной между двумя изоляторами, которые, в свою очередь, заключены в составной металлический корпус. К недостаткам этого технического решения можно Ы 1778835 А1 трические соединители с дополнительными функциональными возможностями. Сущность изобретения: электрический соединитель состоит из вилки и розетки, состоящих соответственно из штыря и гнезда, окруженных втулками и закрепленных стопорными кольцами, установленными в корпусе, состоящие из двух частей. Втулка расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлизированными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один из металлизированных участков электрически соединен со штырем вилки, а второй — с ее корпусом. 4 з.п, ф-лы, 71 ил, отнести сложность конструкции как контакта, так и соединителя в целом, а также ограниченность функциональных возможностей данной конструкции.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции соединителя.

Цель достигается тем, что втулка, расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлизированными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один из металлизированных участков электрически соединен со штырем вилки, а второй — с ее корпусом.

Кроме того, втулка, расположенная на

Штыре вилки, выполнена из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

1778835

Втулка, расположенная на штыре вилки, выполнена из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, а втулка, расположенная на гнезде розетки, выполнена из феррита и электрически изолирована от гнезда и корпуса розетки, В развитие предыдущего отличия, втулка, расположенная на штыре вилки, выполнена из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, а втулка, расположенная на гнезде, выполнена из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Дальнейшее отличие заключается в том, что втулка, расположенная на штыре вилки, выполнена двухслойной из феррита и керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, при этом ферритовая часть втулки электрически изолирована от штыря и корпуса вилки, Суть изобретения будет ясна из нижеследующего описания, примеров конкретного выполнения и графических изображений.

Если кратко сформулировать идею изобретения, то она сводится к созданию простого по конструкции контактного модуля, представляющего собой контактную пару штырь-гнездо с закрепленными на них втулками из непроводящих (в нормальных условиях) материалов, либо материалов с заранее заданными свойствами, который являлся бы унифицированным элементом как цилиндрических, так и прямоугольных соединителей, и предназначенный к размещению непосредственно в металлических корпусах.

На фиг. 1 изображен упомянутый модуль, состоящий из штыря 1, гнезда 2, втулок 3 иэ неэлектропроводного материала, стопорных колец 4, установленных(без пайки) в корпуса вилки и розетки, которые состоят из двух частей каждый (5, 6 — у вилки, 7, 8 — у розетки).

На фиг. 2 изображена втулка из материала с высокой диэлектрической проницаемостью или из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой с двумя (9 и 10) участками металлизированной поверхности.

На фиг. 3 показано паяное соединение той же втулки со штырем 11 и с корпусом 12.

На фиг. 4 показана двухслойная втулка, состоящая из феррита 13 и керамики с высокой диэлектрической проницаемостью

14, керамическая часть которой спаяна со штырем и корпусом. Ка фиг. 5 — 11 показаны эквивалентные электрические схемы, отвечающие различным сочетаниям элементов в соединителе.

B сложившейся в настоящее время практике, когда каждый номинал соедини(например, БКС, Т-10000 и т, и.), имеет два металлизированных участка поверхности 9 и 10 (см. фиг. 2), которые электрически связаны с корпусом и штырем, как показано на

35 фиг. 3. Величина электроизоляционного промежутка между обкладками 9 и 10 может задаваться диаметром или длиной втулки 3.

Поскольку для работы конденсатора нужен хороший контакт с токоведущими элемента40 ми, то в данном случае предпочтительным является неразъемное соединение обкладок втулки 3 со штырем и корпусом (пайкой) — швы 11 и 12 фиг. 3. Диапазон эксплуатации конденсаторной керамики не превышает

45 125 С, поэтому втулка 3 ответной части может быть изготовлена иэ подходящей пластмассы и крепиться на гнезде стопорным кольцом 4 (фиг. 1). Таким образом, внутри вилки соединителя реализуется емкостный

50 фильтр, защищающий радиоэлектронную аппаратуру (РЭА) от помех, наводимых на линии связи. Эквивалентная схема фильтра показана на фиг. 5. Наиболее целесообразное применение емкостных фильтров — при

55 высокой мощности источника и высокой общей нагрузке.

Пример 2, Втулку 3, размещенную на штыре, выполняют из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой, точно так же, как в предыдущем примере, 5

30 теля имеет собственную конструкцию изоляторов, достаточно сложного профиля, замена материала изолятора даже в одном классе материалов (например, один пластик на другой) затруднена, а в различных классах(например, пластмассы на керамику) зачастую невозможна, хотя необходимость в таких заменах возникает весьма часто (например, при модернизации соединителей с целью повышения их теплостойкости).

Весьма мала унификация элементов соединителей различного назначения, а у прямоугольных и цилиндрических соединителей унификация практически отсутствует.

Предложенное техническое решение делает ненужным изолятор в традиционном понимании, его заменяет втулка, простая конструкция которой позволяет выполнять ее из любого неэлектропроводного материала, т. е. в рамках одной и той же конструкции соединителя реализовать самые различные его назначения и функции, что показано ниже в примерах конкретного выполнения.

Также очевидно, что такой элемент может с равным успехом применяться как в цилиндрических, так и в прямоугольных соединителях.

Пример 1. Втулка 3 (см. фиг. 1, 2) изготовлена из керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью

1778835

10 выполнены металлизированные участки, их контакт со штырем и корпусом (фиг. 3) и ответная часть. Нелинейные металлооксидные полупроводники (варисторы) являются эффективным средством защиты РЭА от импульсов перенапряжения, неизбежно по тем или иным причинам, возникающим в электрических цепях, В качестве варисторов наиболее широкое применение нашли керамические материалы на основе оксида цинка, титанов бария и стронция. В этих же целях применяются кремниевые лавинные диоды. Эквивалентная схема установки варистора в соединителе показана на фиг. 6, с лавин ным диодом — на фиг. 7.

Пример 3. Втулку 3, размещенную на штыре, выполняют из конденсаторной керамики и соединяют со штырем и корпусом точно так же, как показано в примере

1. Втулки 3 выполняют иэ феррита с высокой магнитной проницаемостью (например, марки 50 ВН), крепление втулки на гнезде и в корпусе можно производить, как показано на фиг, 1 (электрическая связь феррита с металлическими деталями отсутствует), Сочетание таких материалов позволяет реализовать в соединителе индуктивно-емкостный фильтр, эффективно подавляющий помехи, наводимые в линии.

Эквивалентная схема этого фильтра показана на фиг. 8.

Пример 4. Втулка 3, размещенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью и установлена так же, как показано в примере 1 (cM. фиг. 3). Втулка 3, расположенная на гнезде, выполнена из нейлинейнаго металлооксиднога проводника (варистара) и своими металлизираванными поверхностями соединена с хвостов»ком гнезда и корпусом (см. фиг. 4). В данном случае в соединителе реализуется емкостный фильтр и защита от перенапряжения. Эквивалентная схема приведена на фиг. 9. Вместо варистора также может быть использован лавинный (ограничительный) диод, эквивалентная схема приведена на фиг, 10.

П ри м е р 5. Втулка, расположенная на штыре, выполнена двухсекционной (см. фиг.

4) из феррита 13 и конденсаторной керамики 14. Феррит 13 не имеет электрической связи ни со штырем, ни с корпусом, ни с конденсатором, который спаян своими об15

50 кладками со штырем и корпусом, Втулка 3 выполнена из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой и соединена с гнездом и корпусом, как показано на фиг. 4. В данном случае в соединителе одновременно реализуются индуктивно-емкастный фильтр, подавляющий помехи, и защита от импульсов перенапряжения. Эквивалентная схема показана на фиг, 11, Во всех вышеприведенных пирмерах под пайкой подразумевается низкотемпературная "мягкая" пайка.

Формула изобретения

1. Электрический соединитель, состоящий из двух частей — вилки и розетки, каждая из которых содержит корпус, состоящий иэ двух частей, контактный элемент-штырь (вилка) и гнездо (розетка) и па крайней мере одну втулку, окружающую контактный элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, втулка, расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлиэираванными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один иэ металлизированных участков электрически соединен со шть рем вилки, а другой - с ее корпусом.

2. Соединитель па и. 1., а т n» . а ю ц v йс я тем, что втулка, расположенная на шi ыре вилки, выполнена из материала с нелинейной вальтампернай характер, тикай.

3. Соединитель па п.1, атл ича ю щи йс я тем, что втулка, располаже.: ная на штыре вилки, выполнена иэ матер»ала с высакой диэлектрической праницаемастью, а втулка„расположенная на гнезде розетки, выполнена из феррита и электрически изолирована из гнезда и корпуса розетки.

4. Соединитель па и. 3, о — л и ч а ю щ и йс я тем, чта втулка, расположенная на гнезде розетки, выполнена из материала с нелинейной вальтампернай характеристикой, 5. Соединитель по и. 4, а т л и ч а ю щ и йс я тем, что втулка, расположенная HB штыре вилки, выполнена двухслойной иэ феррита и керамики с высокой диэлектрической проницаемастью, при =;TQM ферритовая часть втулки электрически изолирована ат штыря,и корпуса вилки.

1778835

Составитель М.Хитров

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор

Корректор Л.Филь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4198 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб„4/5