Электрический штепсельный разъем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«и 53655 и (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.75 (21) 2128450/07 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень ¹ 43 (45) Дата опубликования описания 23.02.77 (51) М Кл Н 01 R 13/54

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316,541.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. Н. Борисов, С. Г. Косичкин, И. И. Чистяков и В. В. Яковлев (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШТЕПСЕЛЬНЫЙ РАЗЪЕМ

Описываемое изобретение относится к электрическим штепсельным разъемам, сочленяющимся по принципу быстроразъе много байонетного соединения с фиксацией сочленен. ного положения, а также удобной взаимной о ориентацией стыкующихся частей и быстрым оперативным поиском, взаимодействующих элементов с минимальным количеством подвижных частей. Оно также может быть использовано в конструкциях многоконтактных разъе моз, зтредназначенных для монтажа многожильных электрических кабелей с грузонесущими тросами и выполняющих, помимо функ ций электрического разъема, функцию прицепа. 15

Известны электрические штепсельные разъемы байонетного типа с быстроразъемной фиксацией сочлененного положения, состоящие из двух взаимодействующих частей, одна из которых имеет трубчатую оправу с радиально направленными выступами, выполненными на ее наружной поверхности, а другая содержит поворотный корпус, установленный на неподвижном трубчатом кожухе, имеющий со стороны сочленения на внутренней поверхности выемки, переходящие в проточки (канавки) байонетного типа, через которые в н-- ° чальный момент сочленения проходят высту. пы оправы ответной части. зо

При повороте корпуса эти,выступы взаимодействуют со стенками,проточек корпуса, обеспечивая запирание сопрягаемых деталей (11 (21

Однако подобные устройства,не могут обеспечить достаточно прочной сцепки сочленяемых частей разъема при приложении к ним значительных разрывных усилий, действующих вдоль оси, когда требуется у меньшениз габаритов и веса трубчатого корпуса и уменьшение его металлоемкости, так как байонет. ные проточки ослабляют участок корпуса со стороны сочленения.

Известен электрический штепсельный разь ем, счредназначенный для соединения электрических цепей между летательным аппаратом и подвешенным к нему грузом, состоящий из двух частей, одна из которых имеет трубчатую оправу с байонетчыми проточками на наружной поверхности, а другая содержит трубчатый корпус, снабженный радиальными выступами в виде шариков, взаимодействуIoщими с проточками упомянутой оправы и запирающимися при сочлененном положении разъема, Причем корпус установлен поворо1но относительно кожуха и со стороны хвостовой части имеет коуш для подсоединения грузонесущих тросов. Фиксация разъема ооеспе. чивается цилиндрической пружиной сжатия, размещенной между корпусом и кожухом (3).

536551

В таком разъеме указанный про-гностной недостаток выражен в меньшей степени, так как трубчатый корлус имеет направленные во внутрь выступы.

Однако такое устройство также не поззоляет уменьшить габариты, поворотного корпуса, снабженного дополнительным узлом дл". размещения в нем,радиальных шариков при большом грузе, удерживаемом с помощью т росов. Кроме того, крепление грузонесущих тросов к боковой наружной части корпуса создает неудобство при сочленении ответных частей в перчатках спецснаряжения.

Известен прочный многоконтактный штепсельный разъем, состоящий из штепсельной розетки, имеющей трубчатую оправу с ключевой прорезью и радиальными проточками специального профиля на внешней поверхности оправы, образующими углубления, направленные в сторону сочленения, и штепсельной вил. ки, включающей кольцеобразный корпус, имеющий радиальные выступы со стороны торца, взаимодействующие с указанными радиальными проточками, и устаHoâëåHHый пoлоротно с продольным смещением иа трубчатом кожухе, удерживающем изоляционный блок с контактами (4).

Трубчатый кожух .вилки образует:o стороны сочленения оправу с соответствующими ключевыми элементами в виде шпоночной канавки, подогнанной для приема шпонки на внутренней стороне трубчатой оправы ответной части, разъема для однозначности сочлеzãHHÿ. Между .поворотным корпусом и оправой размещено подпружиненное опорное кольцо, имеющее на своей наружной боковой поверхности выступы, взаимодействующие с пазами, выполненными на внутренней поверхности корпуса со стороны хвостовой его части, а на внутренней поверхности — выступы. входящие в продольные пазы кожуха. Это опорное кольцо стопорит ключевые элементы оправы и корпуса в начальный момент сочленения и расстопоряет их для поворота корпуса в байонетном соединении. .Задняя часть кожуха со стороны, противоположной стороне сочленения, .имеет наружную резьбу для соединения его с передней частью оконечной муфты, соединенной с кабельным зажимаем. Фиксация разъема обеспечивается цилиндрической пружиной сжатия, размещенной между поворотным корпусом и кожухом и толкающей корпус назад.

Этот электрический штепсельный разъем при большом количестве взаимодействующих элементов, размещенных между поворотным корпусом и:кожухом, имеет сложную конструкцию и поскольку корпус снабжен радиальными выступами и пазами, размещенными со стороны, противоположной стороне сочленения, и образует сцепку механического запора, его силовое нагружение.при воздействии больших разрывных усилий, действующих вдоль оси разъема, потребует еще большгго увели чения наружных габаритов устройства.

Известен электрический штепсельный разьс. м, состоящий из двух соединяемых с помощью снабженного пружиной байонетного соединения частей, одна из которых содержит оправу с .контактной колодкой, жестко установленную в цилиндрическом корпусе и выступающую относительно торца последнего в сторону подсоединения ответной части, и на наружной боковой поверхности которой,выполнены Г-образные расточки. и ключевая прорезь, а другая содержит труочатый корпус, снабженный расположенными на его внутренней поверхности радиальными выступами, взаимодействующими при соединении часстей разъема с Г-образными расточками, и охватывающий цилиндрическую оправу с контактной колодкой, снабженную на наружной поверхности ключевым выступом, лзаимодействующим с ключевой прорезью и входящим в вырез охватывающего оправу опорного кольца, прилегающего со стороны, противоположной стороне подсоединения ответной части разъема к пружине, и снабженного шлицевым выступом, входящи м,в проточку на внутренней поверхности трубчатого, корпуса, установленного с возможностью поворота относительно кожуха с помощью опорных выступов, расположенных на внутренней поверхности корпуса и входящих в паз, выполненный на;наружной поверхности кожуха (5).

Корпус имеет снаружи ребристую поверхность с радиальным поперечны1м сечением звездообразной формы. Хвостовая часть кожуха снаожена элементами крепления кабеля. Вилка разъема содержит оправу с помещенной в,нее контактной, колодкой, жестко установленную в цилиндрическом корпусе.

Оправа имеет ключевую прорезь и Г-образные расточки специального профиля, расположенные соответственно расположению,ключевого выступа цилиндрической оправы розетки и радиальных .выступов трубчатого корпуса.

Однако такое устрoHcTBo применительно к электрическим штепсельным разъемаМ многоконтактного типа, предназначенным для мон. тажа многожильных электрических кабелей с грузонесущими тросами, закрепленными в неподвижных сопрягаемых частях разъема, замыкающихся посредством поворотного корпуса, не всегда может обеспечить необходимую прочность сцепки. Налример, в случае ограничения максимальных габаритов наружного диаметра, корпуса до пределов, обеспечивающих удобный захват его рукой, одетой в перчатку спецснаряжения, при одновременном увеличении наружного диаметра многожильного кабеля и размещении между кожухом и корпусом некоторых установочных элемен50 тов, возникает необходимость в утонении стенок поворотного корпуса.

При определенных условиях внутренние силы упругости сцепного узла запора, противодействующие деформации растяжения на участке между радиальными и опорными вы536551 ступами, могут оказаться меньше внешних сил и сцепной узел может разрушиться.

Цель изобретения — уменьшение габаритов разъема и упрощение конструкции механической связи, между радиальными и спорными выступами.

Для достижения это "o в описызае .ясм разъеме,на,внутренней поверхности трубчатого корпуса выполнены продольные пазы, в которых установлены скобы П-образной фор мы, изготовленные из высокопрсчного материала, прилегающие наружной поверхностью перемычек к его внутренней поверхности и обращенные ножками во внутреннюю полость корпуса, при этом радиальные и опорные вы ступы pacHoложены на соответствующих ножках скобы, а проточки выполнены на внутренней поверхности перемычек скобы.

Такое выполнение скоб из однороднога материала з виде отдельных деталей позволяет также выполнить охватывающий линей ный размер между ножками с более высокой степенью точности, что обеспечивает более равномерное распределение возникающих з скобах напряжений при деформациях растяжения и сдвига, а также, равномерное ipacпределение возникающих в HHv температурпых напряжений при перепаде температур.

Таким образом, скобы П-образной формы, несущие 1функцию сцепного узла, обладают свойствами равнопрочности и зазимоза гилемости, отсутствующими у прототипа.

Для обеспечения фиксации скоб П-образной формы штепсельный разъем снабжен двумя полушайбами со шпоночпыми выступами, устанозленHûìè на торце трубчатого корпуса, обращенном в сторону co«ленення, а з,каждой из скоб выполне.i поперечньш паз, в который входит ш поцочный выступ.

На внутренней поверхности трубчатого корпуса для облегчения веса конструкции могут быть выполнены дополнительHblp продольные пазы, при этом продольные н дополнительные продольные пазы раснсложе-IbI под соответствующими ребрами, выполненными на наружной поверхности трубчатого корпуса.

На фиг. 1 изображена вилка электрического штепсельного разъема; на фи.-. 2 — зпд по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — розетка электрического штепсельного разъема с «астичным вырезом .корпуса; на фиг. 4 — зпд по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез

 — В на фиг. 4; на фиг. 6 — сечение à — Г на фиг. 5 (внутречняя часть устройства условно пе показана); на фиг. 7 — внд по стрелке Д на фи-. 5; на фи-. 8 — скоба П-образчой формы в трех проекциях; на фиг. 9 — полушайоа з двух проекциях.

Электрический штепсельный разъем состоит из частей 1 H 2. При этом часть 1 разьема содержит следующие узль и детали: оправу 3 (см. фиг. 1 и 2) с контактной .колодкой 4, жестко установленную з цилиндрическом корпусе 5 и выступающую относительно

i0

25 зо

55 бо

65 торца последнего в сторону подсоединения ответной части. На наружной боковой поверхности оправы выполнены две симметричныс

Г-образные расточки б с углублениями 7 н» каждой пз них и ключевая прорезь 8.

Длина -каждой проточки немного больше /4 длины окружности наружного диаметра оправы.

Трубчатый корпус 9 (см.:фиг. 3 и 4) другой части разъема, имеющий в радиальном поперечном сечении звездообразную фор му и являющийся приводом замкового механизма, охватывает,ци.тиндрическую оправу 10 с КсН тактной колодкой 11 и жестко соединенный с оправой 10 кожух 12 и снабжен двумя оди иаковыми скобами 18 П-образной формы (см. фиг. 5, 6, 8), изготовленными из однород го"o высокопрочного материала и установленными в си мметрично расположенных продсль: ых пазах 14, выполненных на внутре::ней поверхности трубчатого корпуса 9 по всей длине, под противолежащими ребрами

15 (см. фиг. 6),,выполненными на наружной поверхности трубчатого корпуса. Причем ско. бы прилегают наружной поверхностью перемычек lб (см. фиг. 8) к внутренней поверхности трубчатого корпуса и обращены ножками

17 н 18 во внутреннюю его полость. Под остальными ребрами трубчатого корпуса на внутренней поверхности последнего выполнены дополнительные продольные пазы 19 (см. фнг.:6), облегчающие его вес.

Ножки 17 скоб, расположенные со стороны сочленения, образуют радиальные выступы, а ножки 18 скоб, рас«положенные с прстиво положной стороны, образуют опср ыа выступы (см. фиг. 6 и 8). При соединенищ частей разъема радиальные выступы вза:Iì действуют с Г-образяымп расточкамп б: а наружной оокозой поверхности опразы 8 о;зет«ной части разъема, а опорные выступы находятся в,подвижном шлицевом соединенчи с,двумя дугообразными пазами 20 (см. фиг.

3, 5), выполненными на наружной поверхно. сти кожуха 12 и расположенными в радиальной плоскости. Длина дугообразных пазов

20 соотзетстзует длпне Г-образных расточе .< б. Такое соединение опорных выступоз скоб обеспечивает их стопорение от продольно"о смещения относительно кожуха 12 и возможность поворота вокруг его оси. Таким образом, скобы образуют силовую сцепку байонстного соединения обеих частей разъема.

Фиксация трубчатого корпуса 9 от про дольно-.о смещения относительно скоб 18, а следовательно и кожуха 12, достигается с:Iмощью двух одинаковых полушайб 21 (см. фиг. 4, 5, 9), установленных на торце трус.-<атого корпуса 9, обращенном в сторону сочленения, посредством винтов 22, установленных з резьсозых отверстиях трубчатого корпуса

9, про одящих через отверстия 28 (см. фиг. 11), имеющиеся на полушайбе. Эти полушайбы образуют неподвижное шлицевсе соединение трубчатого корпуса 9 со скоба536551

65 ми 18, которое достигается посредством шпоночного выступа 24 (см.,фиг., 9), выполненного на обращенной внутрь стороне полушайбы

2l и входящего,в поперечный паз 25, выполненный на радиальном выступе скобы (см. фиг. 8).

Таким образом, скобы П-образной фор мы ооразуют с трубчатым корпусом шлицевое соединение с помощью продольных пазов на его внутренней поверхности, в которые входят прилегающие,к ним наружной поверхностью перемычки, а проточка для шлицевого соединения опорного кольца с кор пусом выполнена на внутренней поверхности перемычки скобы, Для осуществления поворотного шлицевого соединения скоб с кожухом относительно его оси под опорные выступы скоб на наружной поверхности ступенчатого комуха со стороны его утолщенной части выполнены дугооораз ные пазы, обеспечивающие стопорение скоб от продольного смещения относительно ко>куха.

Фиксация взаимного положения соединяемых частей разъема обеспечивается цилинд рической пружиной сжатия 2б (см. фиг. 3), взаимодействующей с опорным .кольцом 27, прилегающим к ней со стороны подсоединения ответной части разъема и охватывающим цилиндрическую оправу с этой стороны. Опор ное,кольцо 27 обеспечивает стопорение трубчатого корпуса 9 относительно кожуха 12 до момента сочленения ответных частей разъема посредством его шлицевых выступов 28, входящих в проточку 29 (см. фиг. 8), на внутрен. ней поверхности перемычек lб скоб 18 и выреза 80 со скосом 81, охватывающего ключевой выступ 82 цилиндрической оправы 10.

Принудительная расфиксация шлицевого соединения ключевого выступа 82 и выреза

80 создает возможность поворота трубчатого корпуса 9 относительно кожуха 12.

В описываемом разъеме обеспечивается установка цилиндрической оправы 10 на ко>кухе 12 с однозначным расположением ее ключевого выступа относительно дугообразных пазов 20 кожуха 12, при этом контровка соединения оправы с,кожухом осуществляется,винтом 88, и однозначность располо>кения ключевого выступа относительно контактов контактной колодки.

Для установки и фиксации элементов заделки тросов гр узонесущего кабеля, монтирувмого в разъеме на утолщенной части,кожуха 12, .между дугообразны ми пазами 20 выполнены симметрично друг другу сквозные ложевидные прорези 84 (см. фиг. 3). Кабельный ввод 85, соединенный с кожухом 12 винтами, заходящими в резьбовые отверстия последнего, служат для бандажа мягких оболочек кабеля с пециального назначения и средством фиксации от продольного смещения некоторых установочных элементов. Средства для крепления кабеля внутри кожуха 12 в приведенном примере конструктивного выпол5

50 пения электрическо.-о штепсельного разъема не по.казаны.

Описываемый разъем работает следующим образом.

При соединении ответных частей электри. ческого штепсельного разъема в результате поиска и совмещения ключевой прорези 8 оправы 8 с ключевым выступом 82 цилиндрической оправы 10 происходит сочленение сопрягаемых элементов разъема. Причем одновременно с начальным моментом шлицевого со единения оправ 8 и 10 в результате стопорения трубчатого корпуса 9 относительной ци. линдрической оправы 10 посредством пружины и опорного кольца 27 осуществляется заход радиальных выступов скоб 18 .П-образной формы в углубления .7 Г-образных расточек б на оправе 8. При последующем сближении ответных частей устройства торец оправы 8 давит на опорное кольцо 27 и освобождает ключевой выступ 82 цилиндрической оп равы 10,из шлицевого соединения с ним. В результате расфиксации этого,шлицевого сое.динения становится возможным поворот трубчатого корпуса 9 по часовой стрелке на величину угла, соответствующую, длине Г-образных расточек б.

Прп повороте корпуса 9 относите7bno 07равы 8 радиальные выступы, жестко связанные с корпусом 9, скользят по наклонным уступам Г-образных расточек б и стягивают сопря.-аемые части до полного их соединения.

В момент полного соединения радиальные выступы западают в охватывающие их углубления 7 Г-ооразных расточек б, при этом достигается фиксация замкового механизма (байонетногo соединения) разъема. Фиксация соединения разъема обеспечивается усилием сдеформированной цилиндрической пружины сжатия 2б, оказывающей давление на опорное кольцо 27, упирающееся,в торцовую часть оправы 8.

Механическая связь между оправой 8 и сквозными ложевидными прорезями 84 на кожухе 12 при приложении .к ним разрывных усилий, действующих вдоль оси соединения устройства, осуществляется утолщенной частью ступенчатого кожуха 12 и скобами 18

П-образной формы, сцепленньгми с дугообразными пазами 20 кожуха 12 с одной стороны и уступами углублений 7 Г-образных расточек б — с другой, Разъединение ответных частей разъема производится путем, выведения радиальных выступов из охватывающих их углублений 7

Г-образных расточек б оправы 8, Это достигается продольным смещением друг к другу ответных частей разъема с одновременным поворотом корпуса 9 против часовой стрелки.

В результате поворота корпуса 9 в обратном направлении опорное кольцо 27 под действием пружины 2б смещается в первоначальное положение, входя в шлицевое соединение с ключевым выступом 82 оправы, что соответ536551

10 ствует исходному положению ответных частей разъема перед их сочленением.

Преимущество предлагаемого устройства перед аналогичными техническими решениями, его положительный эффект состоит в том, что сцепной узел запора подвижной части разъе»а, выполненный в .виде отдельных скоб

П-образной формы, изготовленных из высокопрочного материала, позволяет значительно уменьшить габариты разъема и обеспечить высокую прочность замкового механизма байопетного типа. Эти скобы обеспечивают равномерное распределение возникающих в них напряжений и обладают равнопрочностью и взаимозаменяемостью. Кроме того, они упрощают процесс сборки разъема.

Описываемый разъем и меет габариты, удобные для работы в перчатках спецснаряжения, стесняющих подвижность пальцев рук оператора, обеспечивает размещение контактонесущих колодок на 50 — 60 контактов, подобных колодкам отечественного разъема серии РС, и позволяет разместить, внутри одной из его частей четыре магнитоуправляемых переключателя типа КЭМ-З, четыре постоянных магнита с габаритными размерами

Зх7х10 мм, а также элементы заделки тросов и некоторых установочных деталей.

Такая конструкция штепсельного разъема позволяет более широко использовать его в качестве прицепа, удерживающего разрывные усилия от 2 т и более.

Формула изобретения

1. Электрический штепсельный разъем, состоящий из двух соединяемых с помощью снабженного пружиной байонетного соединения частей, одна из которых содержит оправу с контактной колодкой, жестко установленную в цилиндрическом корпусе, выступающую относительно торца последнего,в сторону подсоединения ответной части, и на наружной боковой поверхности которой выполнены

Г-образные расточки и ключевая прорезь, а другая содержит трубчатый корпус, снабженный расположенными на его внутренней поверхности радиальными выступами, взаимодействующими при соединении частей разьема с Г-образными расточка(ми, охватывающий цилиндрическую оправу с контактной колодкой, снабженную на наружной поверх>IocTH ключевым, выступом, взаимодействующим с .ключевой прорезью.и входящим в вырез охватывающего оправу опорного кольца, прилегающего со стороны, противоположной стороне подсоединения ответной части разъема, к пружине и снабженного шлицевым выступом, входящим в,проточку на внутренней поверхности трубчатого корпуса, |установленного с возможностью поворота относительно кожуха с помощью опорных выступов, раоположенных на внутренней поверхности корпуса и входящих в дугообразные, пазы, выполненные на наружной поверхности кожуха, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью уменьшения, габаритов разъема, на внутренней поверхности трубчатого корпуса выполнены продольные пазы, в которых установлены скобы П-образной формы, изготовленные из высокопрочного материала, прилегающие наружной поверхностью, перемычек к eIo внутренней поверхности и ооращенные ножками во внутреннюю полость корпуса, пр,I этом радиальные и опорные выступы расположены на соответствующих ножках скобы,. а проточки выполнены на внутренней поверхности перемычек скобы.

2. Разъем по п. 1, о т л и ч а ющ и йс я тем, что, с целью обеспечения фиксации скоб

П-образной формы, он снабжен двумя полушайбами с0 шпоночными выступами, установЗО ленными на торце трубчатого корпуса, обращенном в сторону сочленения, а в каждой из скоб выполнен поперечный паз, в который входит шпоночный .выступ.

3. Разъем по пп. 1 и 2, отличающийЗ5 с я тем, что, с целью облегчения конструкции, на внутренней поверхности трубчатого корпуса выполнены дополнительные продольные пазы, при это!м продольные и дополнительные пазы расположены под соответствующими

40 ребрами, выполненными на наружной поверхности трубчатого корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 3513436, кл. 339 — 90, 45 1970.

2. Патент Франции М 2018625, кл. Н 01 R

23/00, 197i0.

3. Патент США М 3509515, кл. 339 — 45, 1970.

4. Патент США М 3008116, кл. 339 — 90, 1961.

5. Авторское свидетельство СССР Мо 251041, кл. Н 01 R 13/46, 1969, Составитель И. Агапова

Редактор T. Загребельная Техред Е. Подурушина

Корректор И. Симкина

Заказ 1161/1746 Изд, № 341 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д, 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»