Штекерный соединитель
Штекерный соединитель (1) содержит корпус (2) из изолирующего материала с отверстиями (8) для вставки контактных штифтов (15) на второй стороне (7) корпуса и отверстиями (6) для вставки лишенных изоляции концов (14) проводов (13) на первой стороне (5) корпуса. Корпус имеет также пружинный соединительный зажим, содержащий создающий упругое усилие пружинящий элемент (3) с зажимным участком (12). По меньшей мере одно отверстие (8) для контактного штифта имеет по длине в направлении своей протяженности от первой стороны (5) корпуса к его второй стороне (7) по меньшей мере в зоне над зажимным участком (12) в направлении первой стороны (5) корпуса и под зажимным участком (12) в направлении второй стороны (7) корпуса ширину (В1) прохода (9), которая меньше ширины (В2) между противоположными друг другу боковыми стенками присоединительной камеры (4) для провода, примыкающей к переходу к отверстию (8) для вставки контактного штифта. Технический результат - повышение надежности контактирования провода с контактным штифтом за счет обеспечения достаточного перемещения провода против упругого усилия при вставке контактного штифта. 13 з.п. ф-лы, 33 ил.
Изобретение относится к штекерному соединителю, содержащему корпус из изолирующего материала по меньшей мере с одним отверстием на первой стороне корпуса для вставки электропроводящих контактных штифтов и по меньшей мере одним отверстием на второй стороне корпуса для вставки лишенных изоляции концов электрических проводов, причем каждой паре отверстия для вставки контактного штифта и отверстия для вставки провода соответствует одна общая присоединительная камера для провода, отверстие для вставки провода выходит в присоединительную камеру для провода, а отверстие для вставки контактного штифта имеет проход к присоединительной камере для провода, и пружинный соединительный зажим, расположенный в соответствующей присоединительной камере для провода, содержащий создающий упругое усилие пружинящий элемент, имеющий зажимной участок, перемещаемый за счет упругого усилия поперек направления протяженности пары отверстия для вставки контактного штифта и отверстия для вставки провода таким образом, что при вставке лишенного изоляции конца электрического провода в отверстие для вставки провода этот лишенный изоляции конец отжимается в направлении отверстия для вставки контактного штифта.
Такие штекерные соединители используются для контактирования проводов с штекерным соединителем без винтов с помощью создающего упругое усилие присоединительного зажима и электрически - с контактным штифтом. Контактный штифт может быть, например, впаян в печатную плату или создавать соединение с надетым на штекерный соединитель ответным штекерным соединителем.
В WO 00/31830 раскрыт такой штекерный соединитель в виде присоединительного зажима печатной платы. При этом электрический провод с помощью контактной пружины прижимается к впаиваемому в печатную плату контактному штифту, в результате чего создается электропроводящий контакт между электрическим проводом и контактным штифтом. Нижняя кромка отверстия для вставки провода совпадает с верхней кромкой контактного штифта. Поскольку контактный штифт предназначен для встраивания в корпус перед вставкой электрического провода, контактный штифт и электрические провода делят между собой одну общую присоединительную камеру для проводов. В противном случае провод отжимался бы за счет упругого усилия в приемную камеру для контактного штифта и перекрывал бы ее так, что затем после вставки провода в штекерный соединитель нельзя было бы вставить контактный штифт.
В DE 2007018443 А1 раскрыт штекерный соединитель такого типа, у которого электрический провод перемещается в конструктивно разрешенной зоне перемещения поперек своей оси, преимущественно параллельно. При этом конец пластинчатой пружины присоединительного зажима должен прилегать к стороне электрического провода, противоположной контактному штифту. Таким образом, зажимное усилие пластинчатой пружины давит на электрический провод в направлении контактного штифта. При этом зона перемещения предусмотрена над местом зажима в области отверстия для вставки провода в корпусе и образует часть отверстия для вставки провода так, что, если смотреть в сечении, отверстие для вставки провода вместе с зоной перемещения лежит на высоте зоны перемещения на оси своей симметрии, образованной отверстием для вставки провода над зоной перемещения. Под ней присоединительная камера для провода и отверстие для вставки контактного штифта переходят друг в друга так, что электрический провод за счет упругого усилия отжимается в отверстие для вставки контактного штифта, если в штекерный соединитель не вставлен контактный штифт.
Задачей изобретения является создание усовершенствованного штекерного соединителя, у которого отверстие для вставки контактного штифта при отсутствии последнего поддерживалось бы свободным от зажатого электрического провода, однако, тем не менее, обеспечивалось бы достаточное перемещение электрического провода против упругого усилия при вставке контактного штифта и связанное с этим надежное электрическое контактирование электрического провода с контактным штифтом.
Эта задача решается посредством штекерного соединителя описанного выше рода за счет того, что по меньшей мере одно отверстие для вставки контактного штифта имеет по длине в направлении своей протяженности от первой стороны корпуса ко второй стороне корпуса по меньшей мере в зоне над зажимным участком в направлении второй стороны корпуса и под зажимным участком в направлении первой стороны корпуса ширину прохода, которая меньше ширины между противоположными друг другу боковыми стенками присоединительной камеры для провода, примыкающей к переходу к отверстию для вставки контактного штифта.
Уменьшенная ширина прохода отверстия для вставки контактного штифта к присоединительной камере для провода приводит к пространственному разделению присоединительной камеры для провода и отверстия для вставки контактного штифта, а также препятствует тому, чтобы лишенный изоляции конец электрического провода отжимался пружинящим элементом в отверстие для вставки контактного штифта и перекрывал его, не позволяя вставить контактный штифт в отверстие для него. Проход отверстия для вставки контактного штифта к присоединительной камере для провода служит также в качестве зоны перемещения электрического провода, который может частично входить в этот переход, отжимаясь после вставки контактного штифта против упругого усилия в направлении присоединительной камеры для провода. Это обеспечивает надежный электрический контакт между контактным штифтом и лишенным изоляции концом электрического провода. При этом лишенный изоляции конец электрического провода прижимается пружинящим элементом к контактному штифту.
Важным для поддержания свободным отверстия для вставки контактного штифта и для перемещения лишенного изоляции конца электрического провода контактным штифтом в направлении присоединительной камеры для провода с целью надежного контактирования является то, что электрический провод в зоне отверстия для вставки провода может перемещаться против упругого усилия не в отверстии для вставки провода, как обычно, а может входить в проход отверстия для вставки контактного штифта. Следовательно, предложено создание прохода меньшего диаметра, т.е. меньшей ширины, в отверстии для вставки контактного штифта, примыкающего к переходу к присоединительной камере для провода в корпусе.
Проход предпочтительно должен лежать полностью за пределами контура отверстия для вставки провода, который оно имеет на переходе к присоединительной камере для провода.
Штекерные соединители имеют обычно определенное минимально допустимое сечение электрического провода, а также максимально допустимое номинальное сечение электрического провода. Предпочтительно, если ширина ведущего к присоединительной камере для провода прохода отверстия для вставки контактного штифта согласована с определенным для штекерного соединителя минимально допустимым номинальным сечением электрического провода так, что лишенный изоляции конец, оставляя свободным пространство для контактного штифта, частью своего сечения входит в проход, если контактный штифт не вставлен. Проход согласован с контактным штифтом так, что последний обращенным к присоединительной камере для провода контактным участком входит в проход, причем лишенный изоляции конец электрического провода контактирует с контактным участком контактного штифта и смещается против упругого усилия соответствующего пружинящего элемента.
Следовательно, проход имеет по меньшей мере один участок с шириной прохода, которая меньше минимально допустимого номинального сечения электрического провода, т.е. минимально допустимого диаметра его лишенного изоляции конца. Таким образом предотвращается перекрытие лишенным изоляции концом провода отверстия для вставки контактного штифта, если тот не вставлен. В свою очередь, контактный штифт выполнен, напротив, так, что при перемещении лишенного изоляции конца провода он против упругого усилия может быть вставлен в свое отверстие, причем лишенный изоляции конец электрического провода контактирует с контактным участком контактного штифта.
Контактный участок для провода контактного штифта может иметь, например, выступ, который по ширине согласован с зависимой от минимально допустимого номинального сечения электрического провода минимальной шириной прохода, чтобы по меньшей мере частично входить в этот проход.
Особенно предпочтительно, чтобы отверстие для вставки контактного штифта имело не постоянную по всей своей глубине, уменьшенную по сравнению с шириной присоединительной камеры для провода ширину, а чтобы проход отверстия для вставки контактного штифта имел по направлению к присоединительной камере для провода участок, ширина которого уменьшается от присоединительной камеры для провода в направлении отверстия для вставки контактного штифта. Это позволяет лишенному изоляции концу электрического провода относительно глубоко входить в проход отверстия для вставки контактного штифта, не перекрывая его. Отверстие для вставки контактного штифта поддерживается свободным за счет минимальной ширины прохода, которая расположена на удалении от присоединительной камеры для провода благодаря уменьшающемуся к отверстию для вставки контактного штифта контуру.
Проход может иметь, например, примыкающий к присоединительной камере для провода, сужающийся в сечении в форме части окружности участок, так что проход отверстия для вставки контактного штифта создает камеру для перемещения, которая находится за пределами плоскости симметрии отверстия для вставки провода и в которую может входить часть провода традиционного круглого сечения.
При этом предпочтительно, чтобы радиус круглого в сечении участка прохода был согласован с определенным номинальным сечением провода для штекерного соединителя и предпочтительно соответствовал ему.
Далее предпочтительно, чтобы проход по меньшей мере одного отверстия для вставки контактного штифта имел участок, сужающийся от этого отверстия в направлении присоединительной камеры для провода. Сужение может быть непрерывным (например, коническим) или прерывистым (например, с уступом). Контур контактного штифта должен быть тогда также согласован с суженной формой прохода так, чтобы контактный участок контактного штифта для лишенного изоляции конца электрического провода был уже контактного штифта в зоне отверстия для вставки контактного штифта за пределами прохода. Следовательно, при вставке контактного штифта достигается его достаточное направляющее действие, так что он может быть вставлен только определенным образом. В то же время обеспечиваются определенная узкая контактная поверхность и концентрация контактного усилия на этой узкой контактной поверхности. Это вызывает высокую надежность контактирования и уменьшенное сопротивление при контактировании.
В одном варианте двухполюсного штекерного соединителя одному отверстию для вставки контактного штифта соответствуют два противоположных друг другу отверстия для вставки проводов, заканчивающиеся в соответствующей присоединительной камере для провода. Соответствующее отверстие для вставки контактного штифта имеет два противоположных друг другу прохода, заканчивающихся в соответствующем отверстии для вставки провода. Таким образом, два провода могут быть вставлены в соответствующее отверстие и контактировать с одним общим контактным штифтом. При этом отверстие для вставки контактного штифта расположено посередине между обеими противоположными друг другу присоединительными камерами для проводов и отверстиями для вставки проводов.
Предпочтительно, чтобы корпус из изолирующего материала в области по меньшей мере одного отверстия для вставки контактного штифта имел ребро из изолирующего материала для фиксации положения головного конца вставленного в свое отверстие контактного штифта. Таким образом, с помощью ребра контактный штифт может направляться в отверстии для его вставки и удерживаться в определенном положении.
Особенно предпочтительно, чтобы зажимной конец пружинящего элемента в ослабленном состоянии без вставленного в соответствующее отверстие электрического провода не входил в отверстие для вставки контактного штифта. Это уменьшает глубину вхождения провода в проход и препятствует тому, чтобы отверстие для вставки контактного штифта было перекрыто лишенным изоляции концом электрического провода. В этой связи предпочтительно, чтобы зажимной конец пружинящего элемента в ослабленном состоянии без вставленного в соответствующее отверстие электрического провода упирался в поперечную стенку присоединительной камеры для провода, примыкающую к отверстию для вставки контактного штифта.
Все описанные варианты штекерных соединителей могут содержать дополнительно также промежуточную перегородку, выполненную с возможностью смещения в проход, например за счет перемещения или опрокидывания, и служащую для позиционирования между контактным штифтом и лишенным изоляции концом электрического провода. Промежуточная перегородка должна простираться по меньшей мере по зоне места зажима, в которой лишенный изоляции конец провода совпадает с контактным участком контактного штифта. Однако предпочтительно перегородка простирается по всей длине прохода к присоединительной камере для провода в направлении от первой стороны корпуса к его второй стороне.
Промежуточная перегородка предпочтительна потому, что она надежно препятствует вхождению проволок многопроволочных гибких электрических проводов в отверстие для вставки контактного штифта и направляет электрический провод в процессе его вставки в присоединительную камеру для провода в направлении его оси. Благодаря этому направляющему действию перегородки предотвращается нежелательное разъединение отдельных проволок многопроволочного гибкого провода.
Промежуточная перегородка может быть установлена в корпусе, например, своим верхним или нижним концом с возможностью поворота в проход. Возможно также, чтобы перегородка с направляющими, которая установлена с возможностью перемещения в отверстии для вставки контактного штифта в или на стенке корпуса преимущественно параллельно в направлении присоединительной камеры для провода. Возможно также, чтобы промежуточная перегородка имела упоры, например за счет отогнутых боковых кромок, которые взаимодействуют с примыкающими к проходу поперечными стенками присоединительной камеры для провода и образуют упор для ограничения перемещения перегородки внутрь отверстия для вставки контактного штифта. В смещенном в самой значительной степени в отверстие для вставки контактного штифта положении упоры прилегают к поперечной стенке и препятствуют дальнейшему проникновению перегородки в отверстие для вставки контактного штифта.
Изобретение более подробно поясняется ниже на примерах его осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых показано:
Фиг.1а - вид сбоку в разрезе первого варианта штекерного соединителя;
Фиг.1b - фрагмент штекерного соединителя из фиг.1а) в зоне пружинящего зажима;
Фиг.1с - вид сверху в разрезе штекерного соединителя из фиг.1а);
Фиг.1d - в разрезе вид сверху на штекерный соединитель из фиг.1а с перегородкой;
Фиг.1е - в разрезе вид сбоку штекерного соединителя с перегородкой;
Фиг.1f - в разрезе вид сверху на модифицированный штекерный соединитель из фиг.1а с постоянной шириной прохода;
Фиг.2а - вид сбоку в разрезе штекерного соединителя из фиг.1а с вставленным проводом;
Фиг.2b - фрагмент штекерного соединителя из фиг.2а;
Фиг.2с - в разрезе вид сверху на штекерный соединитель из фиг.2а с вставленным проводом;
Фиг.3а - вид сбоку в разрезе штекерного соединителя из фиг.1а с вставленными проводом и контактным штифтом;
Фиг.3b - фрагмент штекерного соединителя из фиг.3а;
Фиг.3с - в разрезе вид сверху на штекерный соединитель из фиг.3а с вставленными проводом и контактным штифтом;
Фиг.4а - вид сбоку в разрезе штекерного соединителя из фиг.1а с вставленным контактным штифтом;
Фиг.4b - фрагмент штекерного соединителя из фиг.4а;
Фиг.4с - в разрезе вид сверху на штекерный соединитель из фиг.4а;
Фиг.5 - перспективный вид в разрезе штекерного соединителя из фиг.1-4;
Фиг.6 - перспективный вид сверху на штекерный соединитель из фиг.5;
Фиг.7а - фрагмент зажимного участка второго варианта штекерного соединителя с вставленным контактным штифтом;
Фиг.7b - в разрезе вид сверху на фрагмент штекерного соединителя из фиг.7а;
Фиг.8а - вид сбоку в разрезе второго варианта штекерного соединителя с вставленными проводом и контактным штифтом;
Фиг.8b - фрагмент штекерного соединителя из фиг.7а с вставленными проводом и контактным штифтом;
Фиг.8с - в разрезе вид сверху на штекерный соединитель из фиг.8а;
Фиг.9а - фрагмент штекерного соединителя из фиг.8а с вставленным проводом;
Фиг.9b - в разрезе вид сверху на штекерный соединитель из фиг.8а с вставленным проводом;
Фиг.10 - виды первого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.11 - виды второго варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.12 - виды третьего варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.13 - виды четвертого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.14 - виды пятого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.15 - виды шестого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.16 - виды седьмого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.17 - виды восьмого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе;
Фиг.18 - виды девятого варианта контактного штифта с выступом сверху, сбоку, сзади и в перспективе.
На фиг.1а при виде сбоку в разрезе изображен первый вариант штекерного соединителя 1, содержащего корпус 2 из изолирующего материала и пружинящий элемент 3, расположенный в присоединительной камере 4 для провода в корпусе 2 из изолирующего материала. В камеру 4 от первой стороны 5 корпуса 2 из изолирующего материала выходит отверстие 6 для вставки провода, проходящее в продольном направлении вокруг средней оси М. От противоположной второй стороны 7 корпуса 2 внутрь него ведет параллельное отверстию 6 для вставки провода отверстие 8 для вставки контактного штифта. Видно, что направления протяженностей отверстий 6 для вставки провода и 8 для вставки контактного штифта встречные.
Отверстие 8 для вставки контактного штифта имеет проход 9 к присоединительной камере 4 для провода в зоне выше места зажима, начиная приблизительно от конца воронкообразного углубления отверстия 6 для вставки провода до концевого упора 10 ниже места зажима. Провод может по меньшей мере частично входить в проход 9, а контактный штифт также может также входить в него с противоположной стороны для создания электрического контакта с лишенным изоляции концом электрического провода.
На верхнем конце отверстия 8 для вставки контактного штифта выполнено ребро 11 из изолирующего материала для фиксации положения свободного верхнего конца вставленного контактного штифта.
На фиг.1b в сечении изображен фрагмент штекерного соединителя 1 из фиг.1а. Видно, что проход 9 расположен за пределами контура отверстия 6 для вставки провода, примыкающего к присоединительной камере 4 для провода, и образует переход между отверстием 8 для вставки контактного штифта и присоединительной камерой 4 для провода.
Кроме того, видно, что зажимной конец 12 пружинящего элемента 3 в его ослабленном конечном положении без вставленного провода упирается в стенку отверстия 6 для вставки провода, не входя в проход 9. Таким образом, свободный конец 12 пружинящего элемента 3 всегда отстоит от прохода 9.
Это лучше видно на фиг.1с, на которой штекерный соединитель из фиг.1а и 1b изображен в разрезе при виде сверху. Видно, что отверстие 6 для вставки провода существенно шире отверстия 8 для вставки контактного штифта. Ширина прохода 9 возрастает от ширины В1 отверстия 8 для вставки контактного штифта к присоединительной камере 4 для провода или к расположенному выше нее отверстию 6 для вставки провода. Максимальная ширина прохода 9 меньше ширины В2 присоединительной камеры 4 для провода. Это приводит к тому, что свободный зажимной конец 12 пружинящего элемента 3 упирается в стенку присоединительной камеры 4 для провода или переходящего в нее отверстия 6 для вставки провода.
На фиг.1d изображен вариант штекерного соединителя из фиг.1а с перегородкой Z. Видно, что перегородка Z может смещаться в проход 9 и имеет на своих боковых кромках упоры, которые взаимодействуют с примыкающими к проходу 9 поперечными стенками присоединительной камеры 4 для провода с образованием упора так, что при прилегании упоров к поперечной стенке перегородка Z не может дальше входить в отверстие 8 для вставки контактного штифта.
Перегородки в изображенном или другом, например поворотном или перемещаемом в направляющих отверстиях 8 для вставки контактного штифта варианте, могут использоваться не только в сочетании с изображенным на фиг.1а вариантом штекерного соединителя, но и во всех возможных вариантах штекерных соединителей с проходом с отверстии для вставки контактного штифта с уменьшенной шириной этого отверстия. С помощью перегородки Z достигается улучшенное направляющее действие для лишенных изоляции концов проводов преимущественно до ловильного кармана на нижнем конце присоединительной камеры 4 для провода, что позволяет избежать нежелательного разъединения отдельных проволок и вхождения отдельных проволок многопроволочных гибких проводов далеко внутрь отверстия 8 для вставки контактного штифта.
На фиг.1е в разрезе изображен вид сбоку штекерного соединителя 1 с промежуточной перегородкой Z. Видно, что промежуточная перегородка Z вошла в проход 9 и расположена между лишенным изоляции концом 14 электрического провода 13 и контактным штифтом 15. Перегородка Z имеет, например, определенные контактные участки К1, К2 для контактирования с лишенным изоляции концом 14 электрического провода 13 на одной стороне и с контактным штифтом 15 на другой стороне. Контактные участки К1, К2 в виде выступов обеспечивают концентрацию контактного усилия пружинящего элемента 3 на уменьшенных контактных поверхностях и, тем самым, повышение надежности контактирования и улучшение прохождения тока.
На фиг.1f в разрезе при виде сверху изображен модифицированный штекерный соединитель 1 из фиг.1а, у которого проход 9 имеет постоянную ширину В1. Затем проход 9 с резким изменением ширины переходит в более широкую присоединительную камеру 4 для провода.
На фиг.2а в сечении изображен штекерный соединитель 1 из фиг.1а с вставленным электрическим проводом 13, лишенный изоляции свободный конец 14 которого входит в присоединительную камеру 4 для провода. Видно, что свободный зажимной конец 12 пружинящего элемента 3 сместился от отверстия 8 для вставки контактного штифта. За счет упругого усилия пружинящего элемента 3 в направлении отверстия 8 для вставки контактного штифта лишенный изоляции конец 14 всей своей длиной входит параллельно в проход 9 отверстия 8 для вставки контактного штифта. Благодаря ширине прохода, которая меньше минимально допустимого диаметра провода для специфического варианта штекерного соединителя 1, предотвращается проникновение лишенного изоляции конца 14 электрического провода 13 дальше в отверстие 8 для вставки контактного штифта и его перекрытие так, чтобы от второй стороны 7 корпуса в отверстие 8 для вставки контактного штифта нельзя было вставить контактный штифт 15.
На фиг.2b изображен фрагмент штекерного соединителя из фиг.2а. Хорошо видно, что электрический провод 13 с лишенным изоляции концом 14 смещен из контура отверстия 6 для вставки провода вокруг его средней оси М в проход 9 отверстия 8 для вставки контактного штифта.
На фиг.2с это обстоятельство еще раз показано в разрезе при виде сверху. Лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 круговым сегментом входит в проход 9 и примыкающую к нему часть отверстия 8 для вставки контактного штифта, не перекрывая его. Причина этого в том, что максимальная ширина прохода 9 меньше диаметра лишенного изоляции конца 14 электрического провода 13 и, тем самым, хорда кругового сегмента испытывает определенное ограничение.
Существенным, однако, является то, что минимальная ширина прохода 9 конструктивно согласована с соответственно предусмотренным для штекерного соединителя 1 минимально допустимым сечением электрического провода 13 так, что минимальная ширина прохода меньше минимально допустимого сечения провода. Это препятствует тому, чтобы электрический провод 13 полностью входил в отверстие 8 для вставки контактного штифта и перекрывал его.
На фиг.3а изображено сечение штекерного соединителя 1 из фиг.1а и 2а с тем отличием, что в отверстие 6 для вставки провода вставлен электрический провод 13, а в отверстие 8 для вставки контактного штифта - контактный штифт 15. Последний имеет в верхней части контактный участок 16 для провода в виде выступа таким образом, что он незначительно входит из прохода 9 в присоединительную камеру 4 для провода. При вставке контактного штифта 15 после вставки электрического провода 13 в штекерный соединитель 1, как на фиг.2а, лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 вытесняется контактным штифтом 15 и его выступом из прохода 9 против упругого усилия пружинящего элемента 3 в направлении присоединительной камеры 4 для провода. Таким образом, зажимное усилие зажимного конца пружинящего элемента 3 концентрируется на лишенном изоляции конце 14 электрического провода 13 и на противоположном, если смотреть в направлении силового потока, выступе (контактный участок 16 для провода) контактного штифта 15. В то время как электрический провод 13 может свободно двигаться и параллельно перемещаться в отверстии 6 для вставки провода и проходе 9, верхний конически суженный конец контактного штифта 15 фиксирован в своем положении с помощью ребра 11 из изолирующего материала. Дополнительный фиксирующий выступ 16 в нижней части прилегает к концевому упору 10, чтобы фиксировать контактный штифт 15 и, в частности, предотвратить его перекос.
На фиг.3b изображен фрагмент штекерного соединителя из фиг.3а в зоне места зажима. Видно, что лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 против зажимного усилия пружинящего элемента 3 смещен из прохода 9 в присоединительную камеру 4 для провода. Видно также, что лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 в зоне места зажима, образованного выступом (контактный участок 16 для провода) контактного штифта 15, не прилегает к изолирующему материалу корпуса 2 из изолирующего материала, так что упругое усилие концентрируется лишенным изоляции концом 14 электрического провода 13 на выступе контактного штифта 15. Благодаря выступу создается определенная маленькая контактная поверхность, на которой концентрируется упругое усилие пружинящего элемента 3. Таким образом, гарантирован хороший электрический контакт с минимально возможным сопротивлением и максимально возможной нагрузочной способностью по току.
На фиг.3с в разрезе при виде сверху изображен штекерный соединитель 1 из фиг.3а со вставленными электрическим проводом 13 и контактным штифтом 15. Здесь еще раз поясняется, как лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 отжимается контактным штифтом 15 против упругого усилия пружинящего элемента 3 в направлении присоединительной камеры 4 для провода. Вследствие этого лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 входит в проход 9 уменьшенным круговым сегментом, не касаясь при этом стенок прохода 9. Таким образом, упругое усилие пружинящего элемента 3 без амортизации за счет изолирующего материала через лишенный изоляции конец 14 концентрируется на контактном штифте 15.
На фиг.4а изображено сечение штекерного соединителя 1 из фиг.1-3. В отличие от предыдущих вариантов только контактный штифт 15 вставлен в отверстие 8 для вставки контактного штифта. При этом видно, что выступ контактного штифта 15 входит через проход 9 в присоединительную камеру 4 для провода. Проходящая, например, параллельно средней оси М отверстия 6 для вставки провода контактная плоскость выступа граничит при этом непосредственно с контактной плоскостью свободного зажимного конца 12 пружинящего элемента 3, которую он занимает в ослабленном состоянии без вставленного электрического провода 13. За счет этого при вставке электрического провода 13 пружинящий элемент 3 максимально смещается лишенным изоляции концом 14 провода 13. Это создает оптимальное зажимное усилие пружинящего элемента 3, которое он оказывает своим зажимным концом 12 на электрический провод 13 и выступ контактного штифта 15.
Это обстоятельство еще раз поясняется с помощью фрагмента из фиг.4b и, в частности, разреза при виде сверху из фиг.4с. В то время как свободный зажимной конец 12 пружинящего элемента 3 упирается в поперечную стенку присоединительной камеры 4 для провода, выступ контактного штифта 15 входит в проход 9, оставляя небольшой зазор к зажимному концу 12.
На фиг.5 в перспективе изображен разрез описанного выше штекерного соединителя 1. При этом видно, в частности, воронкообразное выполнение отверстий 6 для вставки проводов, переходящих в присоединительную камеру 4 для проводов. При этом воронкообразное отверстие 6 для вставки провода заканчивается квадратным контуром шириной, соответствующей ширине присоединительной камеры 4 для провода. Примыкая к ней, ширина уменьшается к отверстию 8 для вставки контактного штифта, причем примыкая к поперечной стенке присоединительной камеры 4 для провода, в которую упирается зажимной конец 12 пружинящего элемента 3, образуется суженный проход 9.
Видно далее, что штекерный соединитель 1 имеет попеременно зеркально-симметрично смещенные по отношению друг к другу отверстия 6 для вставки проводов с соответствующей присоединительной камерой 4 для провода и пружинящим элементом 3, чтобы, таким образом, в минимально возможном пространстве присоединить максимально возможное число электрических проводов и соответствующие контактные штифты.
Рядом с каждым отверстием 6 для вставки провода имеется открытое к пружинящему элементу 3 контрольное отверстие 17, с помощью которого можно измерить потенциал напряжения на соответствующем пружинящем элементе 3.
На фиг.6 изображен перспективный вид штекерного соединителя 1 при виде сверху в разрезе через верхнюю часть корпуса 2 из изолирующего материала. При этом хорошо видно, что проход 9 расположен за пределами (например, симметричного) контура квадратного участка отверстия 6 для вставки провода, чтобы обеспечить перемещение провода по осевой длине вокруг места зажима частично в проход 9.
Ширина прохода 9 уменьшена так, что это препятствует перекрытию отверстия 8 для вставки контактного штифта лишенным изоляции концом 14 электрического провода 13.
На фиг.7а изображен фрагмент второго варианта штекерного соединителя 1. Также здесь контактный участок 16 для провода в виде выступа 16 контактного штифта 15 входит в проход 9 отверстия 8 для вставки контактного штифта. Однако по сравнению со средним участком контактного штифта 15 выступ имеет меньшую ширину и преимущественно конически сужается, как это изображено при виде сверху в разрезе на фиг.7b. В отличие от описанного выше варианта отверстие 8 для вставки контактного штифта сужается в направлении присоединительной камеры 4 для провода до участка, на котором проход 9 снова расширяется. В данном примере часть прохода 9 сужается от отверстия 8 для вставки контактного штифта к присоединительной камере 4 для провода, тогда как примыкающая к ней часть прохода 9 расширяется в разрезе в форме части окружности к присоединительной камере 4 для провода.
На фиг.7b видно, что выступ в соответствии с конически суженной частью прохода 9 выполнен также конически суженным.
На фиг.8а в сечении изображен второй вариант штекерного соединителя 1 со вставленными электрическим проводом 13 и контактным штифтом 15. При этом видно, что сужающийся к свободному концу выступ смещает лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 против упругого усилия пружинящего элемента 3 из прохода 9 в присоединительную камеру 4 для провода. Таким образом, электрический провод 13 смещается параллельно вокруг своей продольной оси из прохода 9 в отверстие 6 для вставки провода.
Часть прохода 9, конически сужающаяся от отверстия 8 для вставки контактного штифта в направлении присоединительной камеры 4 для провода, имеет то преимущество, что ширину прохода 9 можно дополнительно уменьшить без необходимости слишком сильного уменьшения сечения контактного штифта 15.
На фиг.8b изображен фрагмент штекерного соединителя 1 из фиг.8а со вставленными электрическим проводом 13 и контактным штифтом 15. На фиг.8b и из разреза при виде сверху фиг.8с заметно, как лишенный изоляции конец 14 электрического провода 13 с помощью конически сужающегося выступа контактного штифта 15 по меньшей мере частично вдавлен из прохода 9 против упругого усилия пружинящего элемента 3 в присоединительную камеру 4 для провода. При этом зажимное усилие сконцентрировано на узкой контактной плоскости конически сужающегося выступа (контактный участок 16 для провода), что улучшает прохождение тока.
На фиг.9а штекерный соединитель 1 из фиг.8а изображен со вставленным электрическим проводом 13, но без контактного штифта. Видно, как электрический провод 13 по всей своей осевой длине одним сегментом частично смещен в проход 9 отверстия 8 для вставки контактного штифта. Смещение происходит приблизительно параллельно оси провода или средней оси М отверстия 6 для вставки провода за счет упругого усилия пружинящего элемента 3.
На фиг.9b это лучше видно при виде сверху в разрезе. При этом виден также конически сужающийся, а затем имеющий форму части окружности контур прохода 9.
На фиг.10-18 различные варианты контактных штифтов 15 изображены при виде сверху, сбоку, сзади и в перспективе.
В варианте на фиг.10 образующий контактный участок 16 для провода выступ 16 имеет такую же ширину, что и сам контактный штифт 15. То же относится к фиксирующему выступу 17 в нижней части.
Нижний конец контактного штифта 15 конически слегка сужен для его вставки в отверстие печатной платы и припаивания в нем.
Верхний свободный конец контактного штифта 15 также конически сужен и скруглен. Таким образом, частично входящий в отверстие 8 для вставки контактного штифта электрический провод 13 может вытесняться из него.
На фиг.11 изображен уже описанный выше в сочетании со вторым вариантом штекерного соединителя 1 вариант контактного штифта 15 с конически сужающимся к его свободному концу выступом (контактный участок 16 для провода). Также фиксирующий выступ 17 выполнен соответственно конически сужающимся.
На фиг.12 изображен сопоставимый с фиг.10 вариант контактного штифта 15, фиксирующий выступ 17 которого не скруглен, а выполнен прямоугольным. В определенных условиях это улучшает зажим контактного штифта 15 в изолирующем материале корпуса 2 из изолирующего материала.
На фиг.13 изображен вариант контактного штифта 15, в котором, исходя из конически сужающегося свободного конца контактного штифта 15, выступ соответствует по всей длине соответствующему проходу 9 в корпусе из изолирующего материала.
На фиг.14 изображен цилиндрический вариант контактного штифта 15, верхний конец которого конически сужается. Для этого варианта проход 9 отверстия 8 для вставки контактного штифта также должен сужаться в форме части окружности к присоединительной камере 4 для провода.
На фиг.15 изображен также цилиндрический вариант контактного штифта 15, верхний свободный конец которого сужается в разрезе в форме треугольника для фиксации положения. Самый верхний свободный конец может быть скруглен.
На фиг.16 изображен сопоставимый с фиг.15 вариант контактного штифта 15 овального сечения. Таким образом, узкая сторона может входить в проход 9 отверстия 8 для вставки контактного штифта, с образованием места зажима для примыкающего электрического провода 13.
На фиг.17 изображен аналогичный фиг.16 вариант контактного штифта 15, узкие кромки которого конически сужаются в форме трапеции.
На фиг.18 изображен вариант контактного штифта 15, конец которого, сужающийся в форме треугольника к свободному концу, примыкает к прямоугольному участку. Под ним контактный штифт 15 выполнен приблизительно квадратного сечения для вставки в печатную плату и припаивания к ней.
Симметричные варианты контактных штифтов 15 на фиг.14-18 подходят, в частности, для штекерных соединителей 1, у которых для одного контактного штифта 15 предусмотрены две или, при необходимости, более присоединительных камер 4 для проводов, причем контактный штифт 15 расположен посередине между присоединительными камерами 4 для проводов и служит для них в качестве общего контактного штифта 15.
1. Штекерный соединитель (1), содержащий корпус (2) из изолирующего материала по меньшей мере с одним отверстием (8) для вставки контактного штифта на второй стороне (7) корпуса для вставки электропроводящих контактных штифтов (15) и по меньшей мере одним отверстием (6) для вставки провода на первой стороне (5) корпуса для вставки лишенных изоляции концов (14) электрических проводов (13), причем каждой паре из отверстия (8) для вставки контактного штифта и отверстия (6) для вставки провода соответствует одна общая присоединительная камера (4) для провода, отверстие (6) для вставки провода выходит в присоединительную камеру (4) для провода, а отверстие (8) для вставки контактного штифта имеет проход (9) к присоединительной камере (4) для провода, и
пружинный соединительный зажим, расположенный в соответствующей присоединительной камере (4) для провода, содержащий создающий упругое усилие пружинящий элемент (3), имеющий зажимной участок (12), перемещаемый за счет упругого усилия поперек направления протяженности пары из отверстия (8) для вставки контактного штифта и отверстия (6) для вставки провода таким образом, что при вставке лишенного изоляции конца (14) электрического провода (13) в отверстие (6) для вставки провода этот лишенный изоляции конец (14) отжимается в направлении отверстия (8) для вставки контактного штифта,
отличающийся тем, что по меньшей мере одно отверстие (8) для вставки контактного штифта имеет по длине в направлении своей протяженности от второй стороны (7) корпуса к первой стороне (5) корпуса по меньшей мере в зоне над зажимным участком (12) в направлении первой стороны (5) корпуса и под зажимным участком (12) в направлении второй стороны (7) корпуса ширину (В1) прохода (9), которая меньше ширины (В2) между противоположными друг другу боковыми стенками присоединительной камеры (4) для провода, примыкающей к переходу к отверстию (8) для вставки контактного штифта.
2. Штекерный соединитель (1) по п.1, отличающийся тем, что ширина (В1) ведущего к присоединительной камере (4) для провода прохода (9) отверстия (8) для вставки контактного штифта согласована с определенным для штекерного соединителя (1) минимально допустимым номинальным сечением электрического провода (13) так, что лишенный изоляции конец (14), оставляя свободным пространство для контактного штифта (15), частью своего сечения входит в проход (9), если контактный штифт (15) не вставлен, причем проход (9) согласован с контактным штифтом (15) так, что контактный штифт (15) обращенным к присоединительной камере (4) для провода контактным участком (16) для провода входит в проход (9), при этом лишенный изоляции конец (14) электрического провода (13) контактирует с контактным участком (16) для провода с возможностью смещения против упругого усилия соответствующего пружинящего элемента (3).
3. Штекерный соединитель (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что отверстие (8) для вставки контактного штифта по меньшей мере в одном проходе (9) к соответствующей по меньшей мере одной присоединительной камере (4) для провода имеет ширину, уменьшающуюся от соответствующей присоединительной камеры (4) для провода в направлении отверстия (8) для вставки контактного штифта.
4. Штекерный соединитель (1) по п.3, отличающийся тем, что отверстие (8) для вставки контактного штифта в проходе (9), примыкающем к присоединительной камере (4) для провода, сужается в сечении в форме части окружности.
5. Штекерный соединитель (1) по п.4, отличающийся тем, что радиус прохода (9), имеющего в сечении форму части окружности, согласован с определенным номинальным сечением электрического провода (13) для штекерного соединителя (1) и предпочтительно соответствует ему.
6. Штекерный соединитель (1) по п.1, отличающийся тем, что проход (9) по меньшей мере одного отверстия (8) для вставки контактного штифта сужается от отверстия (8) для вставки контактного штифта в направлении присоединительной камеры (4) для провода.
7. Штекерный соединитель (1) по п.1, отличающийся тем, что одному отверстию (8) для вставки контактного штифта соответствуют два противоположных друг другу отверстия (6) для вставки провода, выходящих в соответствующую присоединительную камеру (4) для провода, причем соответствующее отверстие (8) для вставки контактного штифта имеет два противоположных друг другу прохода (9), выходящих в соответствующую присоединительную камеру (4) для провода.
8. Штекерный соединитель (1) по п.1, отличающийся тем, что корпус (2) из изолирующего материала в зоне по меньшей мере одного отверстия (8) для вставки контактного штифта имеет ребро (11) из изолирующего материала для фиксации положения головного конца контактного штифта (15), вставленного в отверстие (8) для вставки контактного штифта.
9. Штекерный соединитель (1) по п.1, отличающийся тем, что зажимной конец (12) пружинящего элемента (3) в ослабленном состоянии без электрического провода (13), вставленного в соответствующее отверстие (6) для вставки провода, не входит в отверстие (8) для вставки контактного штифта.
10. Штекерный соединитель (1) по п.9, отличающийся тем, что зажимной конец (12) пружинящего элемента (3) в ослабленном состоянии без электрического провода (13), вставленного в соответствующее отверстие (6) для вставки провода, упирается в поперечную стенку присоединительной камеры (4) для провода, примыкающую к отверстию (8) для вставки контактного штифта.
11. Штекерный соединитель (1) по п.1, отличающийся тем, что он содержит электропроводную промежуточную перегородку (Z), которая подвижно расположена в проходе (9) для позиционирования между контактным штифтом (15) и зажимным участком (12) пружинящего элемента (3).
12. Штекерный соединитель (1) по п.11, отличающийся тем, что промежуточная перегородка (Z) установлена с возможностью поворота в проход в корпусе (2) из изолирующего материала.
13. Штекерный соединитель (1) по п.11, отличающийся тем, что промежуточная перегородка (Z) установлена с возможностью перемещения в направлении присоединительной камеры (4) для провода за счет выполненных в отверстии (8) для вставки контактного штифта направляющих.
14. Штекерный соединитель (1) по одному из пп.11-13, отличающийся тем, что промежуточная перегородка (Z) имеет упоры, которые взаимодействуют с примыкающими к проходу (9) поперечными стенками присоединительной камеры (4) для провода и образуют упор для ограничения смещения промежуточной перегородки (Z) внутрь отверстия (8) для вставки контактного штифта.
