Электрический соединитель

 

Изобретение относится к области электротехники. Электрический соединитель содержит расположенные на передней стороне изолирующего корпуса первые присоединительные элементы, к которым могут быть присоединены внешние электрические провода. На задней стороне изолирующего корпуса имеется монтажный узел, на котором размещены устройства защиты от перенапряжения таким образом, что они электрически соединены с первыми присоединительными элементами. Монтажный узел содержит изолирующую структуру, печатную плату и вторые присоединительные элементы, размещенные на изолирующей структуре и электрически соединенные с проводящими дорожками печатной платы, соединенными с первыми присоединительными элементами. Технический результат - упрощение монтажа с обеспечением изоляции токопроводящих элементов друг от друга. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к электрическому соединителю, содержащему расположенные на его передней стороне первые присоединительные элементы, к которым присоединены внешние электрические провода для создания электрических соединений между проводами и первыми присоединительными элементами, причем соединитель рассчитан на установку устройств защиты от перенапряжения; так что устройства защиты от перенапряжения электрически соединены с первыми присоединительными элементами для обеспечения защиты от перенапряжения для электрических схем, которые при эксплуатации внешних проводов присоединены к первым присоединительным элементам, и разъемное монтажное средство для обеспечения разъемного соединения соединителя с опорной структурой для соединителя.

Электрические соединители с присоединительными элементами, например, для получения разъемного электрического соединения с электрическими проводами коммуникационных сетей могут быть установлены таким образом, что они предполагают установку устройств защиты от перенапряжения, которые в случае возникновения состояния перенапряжения действуют на провод таким образом, что замыкают его на землю. Устройства такого вида могут быть присоединены через соответствующие пары проводов, которые принадлежат соответствующим коммуникационным схемам. Каждое устройство защиты от перенапряжения может включать в свой состав устройство с тремя присоединительными элементами, причем первый и третий присоединительные элементы при использовании соединены с соответствующими проводами пары, которой они принадлежат. Второй присоединительный элемент заземлен. Если к устройству такого рода приложено нормальное напряжение, между всеми присоединительными элементами устройство выполняет роль полного сопротивления, однако в условиях перенапряжения либо на первом, либо на втором присоединительном элементе происходит пробой, который замыкает на землю присоединительный элемент, на котором возникло перенапряжение. На практике важно предусмотреть наличие устройств такого вида в коммуникационных системах для того, чтобы предотвратить причинение системам тяжелых повреждений из-за возникновения условий перенапряжения, которые могут быть порождены, например, ударами молнии.

На практике, например в телефонной коммутации, присоединенные разъемным способом к сетевым проводам соединители устанавливают на специально приспособленной опорной структуре, причем присоединительные элементы для обеспечения более легкого доступа выставляют наружу, при этом должна быть предусмотрена возможность осуществления частого изменения соединений присоединительных элементов соединителя с проводами для того, чтобы учитывать запросы пользователей сети. В конструкции такого типа устройства защиты от перенапряжения тогда могут быть установлены на передней стороне соединителя. С точки зрения легкого доступа это монтажное расположение является целесообразным, так как устройства защиты от перенапряжения сами должны быть доступны в целях обеспечения возможности замены. Вместе с тем их установка таким способом является нецелесообразной тогда, когда затем устройства размещены рядом с присоединительными элементами соединителя и препятствуют целесообразному доступу к присоединительным элементам соединителя.

Задача изобретения состоит в разработке электрического соединителя, который может быть расположен с возможностью установки устройств защиты от перенапряжения таким образом, чтобы был обеспечен беспроблемный доступ к присоединительным элементам соединителя и легкий доступ к устройствам защиты от перенапряжения.

С одной точки зрения изобретение отличается тем, что соединитель имеет расположенный на задней стороне соединителя монтажный узел для установки устройств защиты от перенапряжения.

Разъемное монтажное средство, по меньшей мере, частично может быть образовано проводящим заземляющим элементом, который при использовании соединителя обеспечивает разъемное электрическое соединение с опорной структурой, так что от соединителя к заземленной проводящей части опорной структуры образована электрическая цепь заземления.

Первые присоединительные элементы могут быть размещены на изолирующем корпусе соединителя, причем монтажный узел имеет вторые присоединительные элементы, которые электрически соединены с отдельными первыми присоединительными элементами, причем монтажный узел рассчитан на установку устройств защиты от перенапряжения, так что они соединены со вторыми присоединительными элементами таким образом, что устройства защиты от перенапряжения через вторые присоединительные элементы связаны с первыми присоединительными элементами.

Монтажный узел может иметь изолирующую структуру и печатную плату, причем вторые соединительные элементы размещены на изолирующей структуре и электрически соединены с проводящими дорожками печатной платы, которые электрически соединены с первыми присоединительными элементами.

Может быть предусмотрен электропроводящий заземляющий элемент, который при использовании соединителя образует часть разъемного монтажного средства или, в противном случае, электрически связан с ним для того, чтобы образовать связь с землей устройств защиты от перенапряжения. В одной форме заземляющий элемент может быть установлен таким образом, что он разъемным способом контактирует с изолирующим корпусом соединителя. Равным образом в частной форме реализации заземляющий элемент может иметь захватывающие части, которые установлены с целью обеспечения разъемного захвата опорной структуры, для того чтобы обеспечить разъемное соединение соединителя с опорной структурой. В последнем случае захватывающие части могут быть упругими и быть расположенными рядом с соответствующими противолежащими частями соединителя, так что элементы опорной структуры могут быть упруго захвачены между захватывающими частями и противолежащими частями соединителя. Противолежащие части могут быть образованы на заземляющем элементе таким образом, что каждая захватывающая часть и противолежащая ей часть образуют между собой соответствующее направленное назад отверстие для установки соответствующего элемента опорной структуры. На каждом конце заземляющего элемента могут быть расположены захватывающая часть и приданная ей противолежащая часть заземляющего элемента.

Может быть предусмотрен закрывающий заднюю сторону соединителя кожух. Он может быть разъемным способом прикреплен к изолирующему корпусу соединителя.

Изолирующий корпус соединителя и первые присоединительные элементы могут образовывать части разъединительного модуля, причем первые присоединительные элементы расположены в двух параллельных рядах, так что определены пары первых присоединительных элементов, которые состоят соответственно из первого присоединительного элемента в одном ряду и противоположенного первого присоединительного элемента в другом ряду, причем первые присоединительные элементы имеют соответствующие упругие контактные части, при этом упругие контактные части первых присоединительных элементов в каждой такой паре расположены таким образом, что в первом своем положении они предварительно упруго притянуты друг к другу, образуя электрический контакт, а во втором своем положении посредством вставки между ними электроизолирующего элемента, например контрольного штекера, так что они вопреки упругому предварительному натяжению разжимаются, оказываются раздвинуты из положения непосредственного электрического контакта. При этой реализации упругие контактные части каждой пары в своем первом положении электрически соединены, а во втором положении разъединены. В формах реализации этого вида с устройствами защиты от перенапряжения могут быть соединены только первые присоединительные элементы, расположенные в одном ряду первых присоединительных элементов.

Могут существовать, например, два расположенных на расстоянии друг от друга параллельных ряда из вторых присоединительных элементов, причем продолговатая часть заземляющего элемента размещена таким образом, что она проходит параллельно рядам и между ними. Продолговатая часть заземляющего элемента может быть в общих чертах плоской и быть расположенной таким образом, что образует выступающий барьер между отдельными устройствами защиты от перенапряжения, которые расположены по обе стороны от нее. Продолговатая часть может иметь выступы, которые контактируют с проводящими дорожками на печатной плате и, таким образом, через эти проводящие дорожки с отдельными вторыми присоединительными элементами.

Далее изобретение лишь в качестве примера описано при помощи прилагаемых чертежей, где:

на фиг.1 показано изображение в перспективе в разобранном виде реализованного соответственно изобретению электрического соединителя и опорной структуры, с которой используется соединитель;

на фиг.2 показан вид сзади соединителя и опорной структуры по фиг.1 в перспективе;

на фиг.3 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг.2, но при этом одна составная часть соединителя удалена для того, чтобы показать связи с заземляющим элементом внутри соединителя;

на фиг.4 представлена электрическая схема, которая показывает электрические соединения внутри соединителя по фиг.1.

Показанный электрический соединитель 8 создан для того, чтобы обеспечить его разъемную конструкцию на опорной структуре 22, которая в данном случае образована двумя расположенными на расстоянии друг от друга параллельными шинами 72.

Соединитель 8 имеет электроизолирующий корпус 10, на передней стороне которого расположены первые присоединительные элементы 12, к которым при эксплуатации соединителя подсоединены изолированные жильные провода коммуникационных схем. Присоединительные элементы 12 реализованы в виде режущих зажимов с разветвленными наружными частями, которые образуют расположенные друг против друга упругие держатели, между которыми может быть зажат изолированный жильный провод так, что внутренний край держателя разрезает изоляцию и упруго сжимает провод, образуя контакт так, что провод захватывается держателями, которые электрически контактируют с проводом.

Передняя сторона корпуса 10 имеет удлиненную прямоугольную форму, а присоединительные элементы расположены на ней в двух находящихся на расстоянии друг от друга параллельных рядах, которые проходят параллельно более длинной стороне передней стороны. Разветвленные концы присоединительных элементов 12 размещены в раскрытых вперед полостях 74 на передней стороне корпуса 10, для того чтобы обеспечить легкое присоединение к ним жильных проводов.

На задней стороне корпуса 10 соединитель 8 снабжен монтажным узлом 14 с печатной платой 26 и установленной на нем изолирующей структурой 24, образованной изолирующими корпусами 38 обоих соединителей 28 устройств защиты от перенапряжения. Как ниже описано, отдельные присоединительные элементы 12 припаяны к проводящим дорожкам на печатной плате 26 или электрически соединены с ними другим способом. Проводящие дорожки на печатной плате 26 также соединены, например, пайкой со вторыми присоединительными элементами 16, которые образованы на изолирующих корпусах 38, являющихся составными элементами соединителя 28.

Присоединительные элементы 16 являются элементами такого вида, который обеспечивает установление электрической связи с вставляемыми в них жилами, а именно путем зажимания, когда конец жилы зажат в присоединительном элементе. Устройства 18 защиты от перенапряжения электрически соединены с соединителями 28 посредством такого рода вставки жил 44, 46, 48 каждого устройства 18 в соответствующий присоединительный элемент 16, так что захваченные жилы через проводящие дорожки на печатной плате 26 оказываются электрически соединенными с присоединительными элементами 12. Что касается устройств 18, то речь в данном случае идет о газоразрядных устройствах, а именно о заполненных газом устройствах со средним выводом, к которому присоединена жила 46, и выводами на внешних концах, к которым присоединены соответствующие жилы 44, 48.

Заземляющий проводник реализован в форме заземляющего элемента 50 из металлической пластины путем штамповки и гибки. Он имеет плоскую среднюю, в общем случае имеющую форму полосы плоскую часть 52, причем по одному краю проходят выступы 54 наружу. Эти выступы 54 вставлены в отверстия в печатной плате 26, расположенные между двумя соединителями 28, и припаяны к проводящим дорожкам на печатной плате 26 или электрически соединены с ними другим способом так, что часть 52 проходит между соединителями 28 и отходит наружу от задней стороны печатной платы 26.

Элемент 50 имеет на своих концах поперек загнутые, в основном плоские части 60, причем они имеют соответственно на свободном конце выполненную в форме язычка монтажную часть 62 с отверстием 64. Эти части 62 вставлены в пазы 66 на задней стороне корпуса 10 и на каждом конце корпуса 10 так, что монтажная часть 62 взаимодействует с непоказанными внутренними фиксирующими элементами в пазах 66 для того, чтобы зафиксировать монтажную часть 62 и надежно, но разъемно установить элемент 50 на корпус 10. Например, пазы 66 могут иметь внутренние фиксирующие выступы, которые с этой целью вставлены в отверстия 64.

Плоские части 60 на противолежащих монтажным частям 62 концах, кроме того, имеют упругие захватывающие части 68, которые расположены на соединителе 8 сзади и отходят наружу. Эти захватывающие части 68 действуют совместно с соответствующими соседними, но расположенными на расстоянии краевыми частями 70 элемента 50, образованными путем выреза на концах части 52 для того, чтобы обеспечить возможность разъемного упругого захвата параллельных шин 72 опорной структуры 22, как показано на фиг.2 и 3. Таким образом каждая захватывающая часть 68 и ее соседняя противолежащая краевая часть 70 представляют собой соответствующее разъемное монтажное средство 20 для разъемного монтажа соединителя 8 на структуре 22.

Предусмотрен также задний кожух 30, который может быть расположен над плоской частью 52 элемента 50, печатной платой 26, соединителями 28 и устройствами 18. Кожух 30 прилегает к задней стороне корпуса 10 и при присоединении соединителя к шинам 72 опорной структуры 22 прочно удерживается между задней стороной корпуса 10 и шинами благодаря фиксирующему зажиму удлинений 32, расположенных по краям кожуха. Со стороны краев кожух 30 имеет щели 34, через которые выходят краевые части 70 плоских частей 52 элемента 50 так, что они совместно с захватывающими частями 68 могут реализовывать захват шин 72.

Имеющие место при эксплуатации электрические связи внутри соединителя 8, а также идущие к нему и от него, схематически представлены на фиг.4, причем эта фигура показывает жильные провода 82, 86 входных коммутационных пар, которые присоединены к соседним "входным" присоединительным элементам 12, расположенным в одном ряду присоединительных элементов 12 на корпусе 10, и жильные провода 80, 84 выходных коммутационных пар, которые присоединены к соседним "выходным" присоединительным элементам 12, расположенным в другом ряду присоединительных элементов 12 на корпусе 10. Соединения с проводами 80, 82, 84, 86 установлены при помощи режущих зажимных контактных частей 12а присоединительных элементов 12. Проводящие дорожки на печатной плате 26 схематически представлены при помощи условных обозначений 88. Некоторые из этих проводящих дорожек, как показано, обеспечивают соединение корпусных частей 12b контакта 12 в его "входном" ряду с присоединительными элементами 16 и, тем самым, с жилами 44, 48 устройств 18. Также жилы 46 устройств 18 через другие проводящие дорожки 88 платы соединены с элементом 50 и, тем самым, с шинами 72 опорной структуры 22.

Во время эксплуатации между присоединенными к присоединительным элементам 12 жилами могут быть установлены соединения, и именно такие, как это требуется, для того, чтобы соответствовать установке требуемых коммуникационных переключающих схем. Это может быть сразу осуществлено на передней части соединителя, а именно без помех или неудобств, с которыми можно встретиться, когда устройства защиты от перенапряжения расположены на передней стороне соединителя. С другой стороны, при необходимости может быть обеспечен легкий доступ к устройствам 18 путем отсоединения зажимов соединителя 8 от шин 72 и снятие кожуха. Устройства 18 могут быть сразу удалены из соединителя 28 без приложения ручных усилий для того, чтобы извлечь жилы из присоединительных элементов 16.

Представленный корпус 10 и представленные присоединительные элементы 12 образуют так называемый "разъединительный модуль" 40, присоединительные элементы которого в каждом его ряду разъемно и электрически присоединены к соответствующим принадлежащим или противолежащим присоединительным элементам 12 в другом ряду. Это присоединение реализовано посредством упругого установления контакта в упругих контактных частях 12с (фиг.4) присоединительных элементов 12 одного ряда с соответствующими пружинными частями 12с присоединительных элементов другого ряда. Части 12с расположены в желобе, проходящем в продольном направлении на передней стороне корпуса соединителя, таким образом они являются доступными, так что возможно целенаправленное разъединение электрического соединения между каждым из присоединительных элементов в одном ряду и соответствующим принадлежащим ему присоединительным элементом 12 в другом ряду, для чего между частями 12с размещают, например, изолирующий штекер или контрольный штекер, так что части 12с вопреки их упругому собственному предварительному притяжению оказываются разжаты. Благодаря тому факту, что устройства защиты от перенапряжения расположены на задней стороне соединителя, контрольные и/или изолирующие штекеры в случае необходимости могут быть вставлены и извлечены без каких-либо затруднений. Далее необходимо уяснить, что для соединения с присоединительными элементами 12 соединителя вместо изолирующих и контрольных штекеров может быть использован любой другой тип присоединительного устройства.

Описанное устройство было представлено лишь в качестве примера, однако могут быть предложены многочисленные модификации, не противоречащие духу и находящиеся в пределах правовой охраны изобретения, которая включает каждый раскрытый здесь оригинальный признак изобретения и каждую комбинацию из раскрытых здесь признаков.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

8 Электрический соединитель

10 Изолирующий корпус

12 Первые присоединительные элементы

12а Режущие зажимные контактные части (контактов 12)

12b Корпусные части (контактов 12)

12с Пружинящие части (контактов 12)

14 Монтажный узел

16 Вторые присоединительные элементы

18 Устройства защиты от перенапряжения

20 Разъемное монтажное средство

22 Опорная структура

24 Изолирующая структура

26 Печатная плата

28 Соединитель устройств защиты от перенапряжения

30 Кожух

32 Удлинения, расположенные по краям (кожуха 30)

34 Щели (в кожухе 30)

38 Изолирующий корпус (кожуха 30)

40 Разъединительный модуль

44 Жила (устройств защиты от перенапряжения)

46 Жила (устройств защиты от перенапряжения)

48 Жила (устройств защиты от перенапряжения)

50 Заземляющий элемент

52 Плоская часть (элемента 50)

54 Выступы (на элементе 50)

60 Поперек загнутая плоская часть (элемента 50)

62 Монтажные части (элемента 50)

64 Отверстие (в элементе 50)

66 Пазы (в корпусе 10)

68 Захватывающая часть (элемента 50)

70 Краевая часть (элемента 50)

72 Шины

74 Полости (в корпусе 10)

80 Жильный провод (выходящий)

82 Жильный провод (входящий)

84 Жильный провод (выходящий)

86 Жильный провод (входящий)

88 Проводящая дорожка (на печатной плате 26)

Формула изобретения

1. Электрический соединитель (8), содержащий размещенные на его передней стороне первые присоединительные элементы (12), к которым могут быть присоединены внешние электрические провода для создания электрических соединений между указанными проводами и первыми присоединительными элементами (12), причем соединитель (8) выполнен с возможностью установки устройств (18) защиты от перенапряжения таким образом, что устройства защиты от перенапряжения электрически соединены с первыми присоединительными элементами (12), а также содержит разъемное монтажное средство (20) для разъемного соединения соединителя (8) с опорной структурой (22) для соединителя, отличающийся тем, что содержит изолирующий корпус (10), на передней стороне которого размещены первые присоединительные элементы (12), что для установки устройств (18) защиты от перенапряжения соединитель (8) на задней стороне изолирующего корпуса (10) снабжен монтажным узлом (14), содержащим изолирующую структуру (24), печатную плату (26) и вторые присоединительные элементы (16), размещенные на изолирующей структуре (24) и электрически соединенные с проводящими дорожками (88) печатной платы (26), которые электрически соединены с первыми присоединительными элементами (12).

2. Электрический соединитель по п.1, отличающийся тем, что разъемное монтажное средство (20), по меньшей мере, частично образовано электропроводящим заземляющим элементом (50), предназначенным для электрического соединения устройств (18) защиты от перенапряжения с разъемным монтажным средством (20) для заземления устройств (18) защиты от перенапряжения.

3. Электрический соединитель по п.2, отличающийся тем, что электропроводящий заземляющий элемент (50) разъемно соединен с изолирующим корпусом (10) соединителя.

4. Электрический соединитель по п.2 или 3, отличающийся тем, что электропроводящий заземляющий элемент (50) имеет захватывающие части (68) для захвата опорной структуры (22) с возможностью разъема.

5. Электрический соединитель по п.4, отличающийся тем, что захватывающие части (68) являются упругими и расположены у противолежащих частей (70), выполненных на электропроводящем заземляющем элементе (50) таким образом, что соответственно между каждой захватывающей частью (68) и противолежащей частью (70) образуется отверстие для упругого захвата соответствующего элемента опорной структуры (22).

6. Электрический соединитель по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что для защиты задней стороны соединителя (8) предусмотрен кожух (30).

7. Электрический соединитель по п.6, отличающийся тем, что кожух (30) разъемно закреплен на изолирующем корпусе (10) соединителя (8).

8. Электрический соединитель по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что изолирующий корпус (10) соединителя (8) и первые присоединительные элементы (12) образуют разъединительный модуль (40), причем первые присоединительные элементы (12) расположены в двух параллельных рядах так, что образуются пары первых присоединительных элементов (12), состоящие из присоединительного элемента одного ряда и противолежащего ему присоединительного элемента другого ряда, при этом первые присоединительные элементы (12), каждый, имеют упругие контактные части (12с), которые в каждой паре первых присоединительных элементов (12) расположены так, что в первом положении они предварительно упруго притянуты друг к другу, образуя электрический контакт, а во втором положении посредством вставки между ними электроизолирующего элемента раздвинуты из положения непосредственного электрического контакта.

9. Электрический соединитель по п.8, отличающийся тем, что первые присоединительные элементы (12), к которым присоединены устройства (18) защиты от перенапряжения, расположены только в одном ряду.

10. Электрический соединитель по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что вторые присоединительные элементы (16) монтажного узла (14) расположены в двух параллельных рядах на расстоянии друг от друга, а электропроводящий заземляющий элемент (50) имеет продолговатую часть (52), которая расположена между рядами вторых присоединительных элементов (16) параллельно им.

11. Электрический соединитель по п.10, отличающийся тем, что продолговатая часть (52) электропроводящего заземляющего элемента (50) имеет выступы (54), соединенные с проводящими дорожками (88) на печатной плате (26) и через эти проводящие дорожки - с отдельными из вторых присоединительных элементов (16).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4