Электрический соединитель

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для разъемного соединения нескольких электрических цепей. Электрический соединитель содержит вилку со штырями и розетку с гнездами. В нем выполнено устройство подпружинивания в виде пружины, установленной в углублении на внешней поверхности гнезда, на которой расположена втулка. Углубление выполнено с двумя стенками и дном, в котором образована сквозная прорезь. Пружина выполнена в виде изогнутой пластины. Гнезда, штыри и пружины выполнены с покрытием золотом и его сплавами. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции электрического соединителя и повышение его надежности и долговечности. 7 ил.

 

Данное изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для разъемного соединения нескольких электрических цепей.

Известен электрический соединитель, содержащий вилку с штырями и розетку с гнездами [1].

Наиболее близким по технической сущности является электрический соединитель [2], содержащий вилку со штырями и розетку с гнездами, причем оконечник каждого штыря выполнен в виде части сферической поверхности, на входном отверстии каждого гнезда выполнена фаска, механическое соединение каждого штыря с гнездом выполнено за счет устройства подпружинивания.

Недостатком такого электрического соединителя является сложность устройства подпружинивания.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции электрического соединителя и повышение его надежности и долговечности.

Данный технический результат достигается в электрическом соединителе, содержащем вилку со штырями и розетку с гнездами, причем оконечник каждого штыря выполнен в виде части сферической поверхности, на входном отверстии каждого гнезда выполнена фаска, механическое соединение каждого штыря с гнездом выполнено за счет устройства подпружинивания, тем, что устройство подпружинивания выполнено в виде пружины, установленной в углублении на внешней цилиндрической поверхности гнезда, на которой расположена втулка, углубление в гнезде выполнено с двумя стенками и дном, имеющим сквозную прорезь, каждая стенка выполнена с образующей ее плоскостью, перпендикулярной продольной оси гнезда, расстояние между стенками выполнено большим половины длины части гнезда, предназначенной для соединения со штырем, дно углубления от каждой стенки до сквозной прорези выполнено с образованием части цилиндрической поверхности цилиндра, продольная ось которого расположена перпендикулярно продольной оси гнезда за внешней цилиндрической поверхностью гнезда по одну сторону с углублением относительно продольной оси гнезда, высота углубления выполнена близкой к толщине пружины, пружина выполнена в виде изогнутой пластины, продольный размер которой больше продольного размера сквозной прорези в дне углубления, пружина установлена на дне углубления своей продольной осью по продольной оси гнезда, пружина выполнена с направлением ее продольной оси вдоль оси проката листовой заготовки пружины, профиль пружины выполнен соответствующим профилю цилиндрической поверхности дна углубления, фаска на гнезде выполнена как часть сферической поверхности, радиус которой больше радиуса сферической поверхности оконечника штыря; гнезда и штыри выполнены с покрытием золотом или его сплавами, пружины выполнены с покрытием сплавом золота с сурьмой.

Выполнение устройства подпружинивания с расположенной в углублении в гнезде пружиной и втулкой на внешней цилиндрической поверхности гнезда приводит к упрощению конструкции электрического соединителя, так как для выполнения электрического соединителя используются детали простой конструкции.

Выполнением устройства подпружинивания с пружиной в углублении и втулкой достигается повышение надежности электрического соединителя за счет повышения надежности и долговечности электрического соединения штырей и гнезд, обеспечиваемого созданием оптимального контактного давления между соединяемыми деталями.

За счет выполнения покрытия из золота или его сплавов гнезд, штырей и пружин обеспечивается надежность и долговечность электрического соединителя вследствие повышения надежности контактирования.

Образованная в виде части сферической поверхности фаска на входном отверстии гнезда ввиду большего ее диаметра по сравнению с сферической поверхностью оконечника штыря позволяет более точно совмещать продольные оси штыря и гнезда, чем достигается повышение надежности и долговечности электрического соединителя вследствие предотвращения деформации штырей.

На фиг.1 представлен общий вид электрического соединителя, на фиг.2 - вид штыря, на фиг.3 - вид гнезда с устройством подпружинивания, на фиг. - 4 фронтальный вид гнезда, на фиг.5 - горизонтальный вид гнезда, на фиг.6 - фронтальный вид пружины, на фиг.7 - горизонтальный вид пружины.

Электрический соединитель (фиг.1) содержит розетку 1 с гнездами 2′, 2″...2ⁿ и вилку 3 со штырями 4′, 4″...4ⁿ.

У каждого штыря, например штыря 4′ (фиг.2), оконечник выполнен в виде части сферической поверхности 5 радиусом R1. Предназначенная для соединения со штырем 4′ часть гнезда 2′ имеет длину l₁.

В каждом гнезде, например гнезде 2′ (фиг.3), для выполнения устройства подпружинивания на внешней цилиндрической поверхности 6 образовано углубление 7, в которое установлена пружина 8.

На внешней цилиндрической поверхности 6 гнезда 2′ установлена втулка 9. На входном отверстии 10 гнезда 2′ выполнена фаска 11, являющаяся частью сферической поверхности радиусом R2. При этом радиус R2 выполнен большим радиуса R1 сферической поверхности 5 на оконечнике штыря 4′.

В гнезде 2′ (фиг.4) углубление 7 имеет стенки 12, 13 и дно 14. Плоскости стенок 12, 13 перпендикулярны продольной оси 15-15 гнезда 2′. Стенки 12, 13 выполнены высотой h₁. Поверхность дна 14 является частью цилиндрической поверхности цилиндра, продольная ось которого (точка О) расположена перпендикулярно продольной оси 15-15 гнезда 2′ за внешней цилиндрической поверхностью 6 по одну сторону с углублением 7 относительно продольной оси 15-15 гнезда 2′. Цилиндрическая поверхность дна 14 выполнена радиусом R3.

На дне 14 гнезда 2′ (фиг.5) выполнена сквозная прорезь 16 с продольным размером l₂.

Расстояние l₃ между стенками 12 и 13 выполнено большим половины длины l₁ части гнезда 2′.

Пружина 8 (фиг.6) выполнена в виде изогнутой пластины, толщина h₂ которой близка к высоте h₁ стенок 12, 13. Выполненный с радиусом R₄=R₃ профиль пружины 8 повторяет профиль дна 14, выполненный как часть цилиндрической поверхности радиусом R3.

Продольный размер l₄ (фиг.7) пружины 8 по ее продольной оси 17-17 выполнен большим продольного размера l₂ сквозной прорези 16 в дне 14. Пружина 8 выполнена с направлением ее продольной оси 17-17 вдоль оси проката листовой заготовки.

Аналогичным образом, как и гнездо 2′, выполнены гнезда 2″, 2″′...2ⁿ. Гнезда 2′, 2″...2ⁿ, штыри 4′, 4″...4ⁿ выполнены с покрытием золотом или его сплавами.

Пружины 8 для всех гнезд 2′, 2″...2ⁿ выполнены с покрытием сплавом золота с сурьмой.

Пружина 8 установлена на дне 16 углубления 7 своей продольной осью 17-17 вдоль продольной оси сквозной прорези 16. При этом часть пружины 8, расположенная в пределах сквозной прорези 16, оказывается расположенной внутри входного отверстия 10 гнезда 2′.

При соединении вилки 3 с розеткой 1 вследствие выполнения оконечника штырей 4′, 4″...2ⁿ и фасок 11 гнезда 2′, 2″...2ⁿ в виде частей сферических поверхностей разных диаметров происходит более точное совмещение продольных осей гнезд 2′, 2″...2ⁿ и штырей, что предотвращает деформацию штырей 4′, 4″...4ⁿ.

При вхождении, например, штыря 4′ в отверстие 10 гнезда 2′ внешняя цилиндрическая поверхность 6 штыря 4′ входит в контакт с пружиной 8, которая, деформируясь при соприкосновении с втулкой 9 и штырем 4′, создает контактное давление на штырь 4′, обеспечивающее надежное контактирование штыря 4′ с гнездом 2′.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №657492 кл. H 01 R 13/64. Штепсельный разъем. 1979 г.

2. Патент США №3277422 НКИ 439-381, МКИ H 01 R 13/64. Электрический соединитель. 1966 г.

Электрический соединитель, содержащий вилку со штырями и розетку с гнездами, причем оконечник каждого штыря выполнен в виде части сферической поверхности, на входном отверстии каждого гнезда выполнена фаска, механическое соединение каждого штыря с гнездом выполнено за счет устройства подпружинивания, отличающийся тем, что устройство подпружинивания выполнено в виде пружины, установленной в углублении на внешней цилиндрической поверхности гнезда, на которой расположена втулка, углубление в гнезде выполнено с двумя стенками и дном, имеющим сквозную прорезь, каждая стенка выполнена с образующей ее плоскостью, перпендикулярной продольной оси гнезда, расстояние между стенками выполнено большим половины длины части гнезда, предназначенной для соединения с штырем, дно углубления от каждой стенки до сквозной прорези выполнено с образованием части цилиндрической поверхности цилиндра, продольная ось которого расположена перпендикулярно продольной оси гнезда за внешней цилиндрической поверхностью гнезда по одну сторону с углублением относительно продольной оси гнезда, высота углубления выполнена близкой к толщине пружины, пружина выполнена в виде изогнутой пластины, продольный размер которой больше продольного размера сквозной прорези в дне углубления, пружина установлена на дне углубления своей продольной осью по продольной оси гнезда, пружина выполнена с направлением ее продольной оси вдоль оси проката листовой заготовки пружины, профиль пружины выполнен соответствующим профилю цилиндрической поверхности дна углубления, фаска на гнезде выполнена как часть сферической поверхности, радиус которой больше радиуса сферической поверхности оконечника штыря; гнезда и штыри выполнены с покрытием золотом или его сплавами, пружины выполнены с покрытием сплавом золота с сурьмой.