Електричний з’єднувач дротів

1. Электрический соединитель проводов, содержащий корпус, имеющий множество продольных взаимно параллельных каналов для проводов, выполненных во вводной части и сообщающихся с усеченной конической полостью, причем корпус выполнен по меньшей мере с одной канавкой, выполненной поперек каналов для проводов в донной части полости, корпус имеет стенки, определяющие полость и включающие каналы для проводов, эти стенки имеют внутренние и наружные поверхности, причем стенки, определяющие полость, расходятся от отверстия к донной части корпуса, крышку, имеющую такую форму, чтобы она входила в полость корпуса, и включающую торцовую стенку и боковую стенку, расходящуюся от торцовой стенки, эта стенка имеет два выступа, выполненные в продолжение стенки от ее свободных кромок и разнесенные по ее периферии, и соединительный элемент, расположенный вблизи внутренней поверхности торцовой стенки крышки, причем выступы крышки расходятся от свободных кромок боковой стенки и имеют соответствующую форму для вхождения в полость, когда крышка помещена на корпус, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что стенки одного из группы, состоящей из корпуса и крышки, имеют обычно'по меньшей мере один радиально выступающий направляющий выступ и стенки другого из группы, состоящей из корпуса и крышки, имеют паз, причем направляющий выступ имеет одинаковое поперечное сечение по всей длине, которое имеет форму трапеции, а паз имеет одинаковое поперечное сечение, которое имеет форму взаимодействующего усеченного Vобразного паза, так что сходящиеся стенки усеченного паза имеют возможность контакта со сходящимися стенками направляющего выступа, и что между дном паза торцом направляющего выступа сохранен постоянный зазор. 2. Электрический соединитель проводов по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус выполнен из полупрозрачного, стойкого к растворителям, гидрофобного, упругого полимерного материала. 3. Электрический соединитель проводов по п.2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве полимерного материала использован полиолефин. 4. Электрический соединитель проводов по п.З, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве полиолефина использован полипропилен. 5. Электрический соединитель проводов по пп. 1 и 4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что два направляющих выступа, расположенные по существу друг против друга, выполнены в корпусе, а два паза выполнены на наружной стороне боковых стенок и выступов крышки. 6. Электрический соединитель проводов по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что соединительный элемент выполнен V-образной формы и имеет пару параллельных пластин, каждая из которых выполнена с пазами для размещения проводов при осуществлении соединения проводов. С > N3 СЛ О 00 ю о 25082 Изобретение относится к усовершенст- ч стия к данной части корпуса, крышку, имеювованию соединителей нескольких провощую такую форму, чтобы она входила в подов для получения непаянных электрилость корпуса и включающую торцовую ческих соединений, которые имеют корпус стенку и боковую стенку, расходящуюся от и крышку, закрывающую соединяемые про- 5 торцовой стенки, эта стенка имеет два вывода, и более конкретно к усовершенствова- ступа, выполненные в продолжении стенки нию механического замыкания крышки на от ее свободных кромок и разнесенные по корпусе для транспортировки и обслуживаее периферии, и соединительный элемент, ния перед сращиванием проводов. расположенный вблизи внутренней поверх"' Наиболее близким по технической сущ- 10 ности торцовой стенки крышки, причем выности к предлагаемому соединителю провоступы крышки расходятся от свободных дов является соединитель, в котором кромок боковой стенки и имеют соответстприменяется вертикальный направляющий вующую форму для вхождения в полость, выступ на крышке и вертикальный паз на когда крышка помещена на корпус, согласкорпусе. В соединителе проводов имеется 15 но изобретению, стенки одного из группы, посадка с натягом между телескопически состоящей из корпуса и крышки, имеют вставленной выше упора крышкой и корпуобычно по меньшей мере один радиально сом. Вертикальные пазы в боковых стенках выступающий направляющий выступ и корпуса и дополнительные выступы на верстенки другого из группы, состоящей из корхней крышке обеспечивают ориентацию ба-. 20 пуса и крышки, имеют паз, причем направзовых частей. На верхней крышке находится ляющий выступ имеет одинаковое металлический соединитель проводов, котопоперечное сечение по всей длине, которое рый при их замыкании разрезает изоляцию имеет форму трапеции, а паз имеет одинапроводов. В этом устройстве крышка и корковое поперечное сечение, которое имеет пус выполнены из поликарбоната и они те- 25 форму взаимодействующего усеченного Vлескопически соединяются в суженной образного паза, так что сходящиеся стенки открытой сверху части корпуса. усеченного паза контактируют со сходящимися стенками направляющего выступа, и Однако существенным недостатком что между дном паза и торцом направляюданного устройства является то, что в раскрытом положении, когда крышка поднята 30 щего выступа сохраняется зазор. по отношению к корпусу, т.е. соединяемые Наличие на корпусе и крышке направляпровода разомкнуты, крышка ненадежно ющих выступов, имеющих форму трапеции, удерживается, что ухудшает эксплуатациони V-образных пазов, стенки которых контакные качества соединителя, создает неудобтируют под действием сил упругости матества при сращивании проводов и 35 риала крышки, создают условие надежного транспортировке. удержания крышки на корпусе в раскрытом положении, что устраняет неудобства при В основу данного изобретения поставсращивании проводов и транспортировке. лена задача улучшения эксплуатационных качеств соединителя проводов, которая заПервое дополнительное отличие заклюключается в том, чтобы для удобства рабо- 40 чается в том, что корпус выполнен из полуты, обеспечить надежное удержание прозрачного стойкого к растворителям, крышки на корпусе, когда она поднята над гидрофобного, упругого полимерного матекорпусом, и вдвинута в корпус, а также пририала. Этим достигается дополнительное дания соединителю качеств прозрачности, улучшение эксплуатационных качеств и гидрофобности, при одновременном его 45 удобство при сращивании проводов. удешевлении. Поставленная задача решена тем, что Второе дополнительное отличие состоэлектрический соединитель проводов, соит в том, что полимерный материал является держащий корпус, имеющий множество полиолефином, чем достигаются приобретепродольных взаимно параллельных каналов 50 ние вышеприведенных эксплуатационных для проводов, выполненных в вводной часкачеств. ти и сообщающихся с усеченной конической Третье дополнительное отличие состоит полостью, причем корпус выполнен по втом, что полиолефин является полипропименьшей мере с одной канавкой, выполненленом, чем достигается удешевление (полиной поперек каналов для проводов в данной 55 пропилен дешевле, например поликарбоната). части полости, корпус имеет стенки, определяющие полость и включающие каналы для Четвертое дополнительное отличие сопроводов, эти стенки имеют внутренние и стоит в том, что направляющие выступы раснаружные поверхности, причем стенки, опположены по существу друг против друга, ределяющие полость, расходятся от отвервыполнены в корпусе, а пазы - на наружной 25082 Этим выступы создают силы сопротивления, направленные навстречу друг другу в процессе установки выступов в полости при сборке соединителя проводов. Выступы располагаются параллельно внутренней поверхности стенки корпуса. Поверхность 10 и поверхность 12 края крышки 2 служат для создания силы, которая расширяет отверстие в полости при вхождении большей по размеру крышки, когда корпус 1 и крышка 2 собираются для сращивания нескольких вставленных проводов. Поверхности стенки корпуса 1 имеют пару направляющих выступов 13, которые радиально выступают над внутренней поверхностью стенки на одинаковую высоту по всей длине и, как показано на чертежах, расположены напротив поперечных канавок 9. Направляющие выступы 13 имеют сходящиеся боковые поверхности, так что образуют V-образную или трапецеидальную форму поперечного сечения для вхождения в соответствующие пазы. Возможно размещение направляющих выступов 13 на крышке 2, а пазов 16 на корпусе, но тогда паз 16 размещался бы на стенке корпуса, образующей полость 8 и толщина стенки корпуса 1 была бы очень тонкой в месте расположения паза. Это уменьшает прочность корпуса 1 и может привести к повреждению корпуса 1, если соединитель проводов эксплуатировать в холодном климате. Корпус 1 отливается предпочтительно из эластичного полимерного материала, который целесообразно выполнить полупрозрачным, стойким к растворителям, гидрофобным и упругим, с хорошим пределом прочности на разрыв и достаточно растяжимым, допускающим по крайней мере от 10 до 20% удлинение. Предпочтительным материалом с этими качествами является полиолефин, например, полипропилен, который менее дорогой, чем поликарбонат. Крышка 2, на которой располагается соединительный элемент 3, может быть также выполнена из полиолефина, например, полипропилена. Крышка 2 включает торцовую стенку 14 и коническую боковую стенку 15. На свободных кромках боковой стенки 15 с противоположных сторон находится пара выступов 11. Выступы 11 расходятся от свободных кромок боковой стенки 15 и обычно располагаются параллельно внутренней поверхности стенки корпуса 1. Выступы 11, Элементы стенки корпуса, образующие полость 8, имеют опорную поверхность 10 55 как показано на чертежах, входят в пространство между пластинами U-образного для крышки 2 с выступами 11, располагаюсоединительного элемента 3. Когда крышка щимися в полости 8, при размещении крышразмещена на корпусе в раскрытом положеки 2 на корпусе 1 в раскрытом положении. нии выступы 11 располагаются внутри полоВыступы выполнены так, что расходятся от сти 8. ' свободной кромки боковой стенки крышки. стороне выступов крышки. Этим обеспечивается большая толщина стенки корпуса, т.е. большая его прочность. Пятое дополнительное отличие заключается в том, что соединительный элемент 5 выполнен V-образной формы и имеет пару параллельных пластин, каждая из которых выполнена с пазами для размещения проводов при осуществлении соединения проводов. Такое выполнение соединительного 10 элемента обеспечивает технологичность его изготовления, путем, например, штамповки, чем удешевляется изделие. На фиг. 1 показан общий вид соединителя проводов по настоящему изобретению, 15 корпус и крышка в разобранном состоянии; на фиг.2 - вид сбоку на соединитель, изображенный на фиг.1, с крышкой, расположенной на корпусе; на фиг.З - вертикальный разрез по А-А на фиг.2; на фиг.4 - продоль- 20 ный разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.5 схематический вид, иллюстрирующий клиновые, замковые поверхности направляющих выступов корпуса и паза крышки. Соединитель проводов (фиг. 1) содержит 25 изолирующий корпус 1 и изолирующую крышку 2. Проводящий соединительный элемент 3 в общем U-образной формы (фиг.З) расположен на крышке 2 для обеспечения хорошего электрического контакта 30 между парой проводов смещением изоляции. Корпус 1 содержит несколько продольных, рядом расположенных трубчатой формы проводоподводящих каналов 4, 35 выполненных в вводной части 5. Каналы 4 начинаются в конце вводной части 5 корпуса 1 и входят в корпусную часть 6, превращаясь в каналы 7 для проводов (фиг.З и 4). Внутри корпусная часть 6 имеет полость 8, 40 сообщающуюся с каналами 7, причем в основании полости 8 выполнены глубокие поперечные канавки 9, расположенные поперек каналов 7, для приема параллельных, с глубокими вырезами, пластин соеди- 45 нительного элемента 3. Полость 8 имеет обычно форму усеченного корпуса от отверстия в верхней части корпусной части 6 до каналов 7 для проводов, и образована внутренними поверхностями стенки корпуса, ко- 50 торые расположены под углом около 6° к оси конической полости. 25082 Крышка 2, как видно из чертежей, имеет паз 16, который взаимодействуете направляющим выступом 13, расположенным вдоль внутренней поверхности корпуса 1, образующей полость 8. Крышка 2 также 5 имеет кольцевой выступ 17 возле скошенного края боковой стенки 15. Кольцевой выступ 17 взаимодействует со стенками корпуса, когда крышка располагается в полости 8 в положении, при котором провода 10 замкнуты, и препятствует смещению крыш- ' ки, когда соединение находится под действием температурных изменений, легких ударов и других внешних воздействий. Соединительный элемент 3 выполнен 15 из электропроводящего вязкого металла. Металл является предпочтительно сплавом, который бы имел до 10% удлинение до разрыва и предел текучести 415 и 550 МПа (60 или 80 тысяч фунтов на квадратный дюйм). 20 Например, сплав меди толщиной около 4 мм (0,0159 дюйма), такой как латунь 260 для патронов с твердостью 3/4 или НО/3. Соединительный элемент 3 удерживается внутри крышки 2 шипами с расположенными 25 наружу концами и внедренными в материал ножек (фиг.З). Соединительный элемент 3 обычно имеет U-образную форму с двумя параллельными пластинами, который имеет U-образные вырезы 18 для размещения 30 проводов, снятия изоляции при сращивании проводов и для образования упругого электрического контакта с соединяемыми проводами. Пластины соединительного элемента 3 параллельны и отстоят на расстоя- 35 ние 1,27 мм (0,05 дюйма). В каждой пластине вырезы 18 для размещения проводов выполнены на расстоянии 3,2 мм (0,126 дюйма) между собой. Между вырезами 18 расположен промежуточный вырез 19, который 40 обеспечивает большую податливость соединительного элемента. Вырезы 18 первоначально имеют размер 0,29 мм (0,0115 дюйма) между параллельными поверхностями, определяющими вырезы 18. 45 Направляющие выступы 13 и пазы 16, детально показанные на фиг.4 и 5, подогнаны друг к другу по всей длине, чтобы ограничить смещение крышки по отношению к корпусу и наклон крышки до и в процессе 50 сборки соединителя. Пластины соединительного элемента 3 расположены параллельно поперечным канавкам 9, что обеспечивается, как показано на чертежах, расположением направляющих выступов 13 55 в пазах 16 при помещении крышки на корпус. Подгонка размеров направляющих выступов 13 и пазов 16 обеспечивает конструкцию замка настоящего изобретения. 8 Каждый выступ 11 крышки имеет паз 16 в форме трапеции, сужающийся к дну, который отлит таким образом, что глубина паза постоянна по всей длине от кольцевого выступа 17 до края выступа 11. Корпус 1 имеет направляющие выступы 13 в форме трапеции, отлитые на внутренней поверхности стенки, образующей полость 8, причем направляющие выступы 13 расположены на одной линии с пазами 16. Направляющие выступы 13 радиально выступают и по всей длине имеют постоянный размер от поверхности стенки. Пазы 16 имеют одинаковое поперечное сечение по длине от нижней части кольцевого выступа 17 до края выступа 11. Направляющему выступу 13 и пазу 16 придают такие размеры, что их сходящиеся стенки теоретически создают поверхностный контакт (фиг.4 и 5). Сходящиеся стенки и угол схождения создают поверхностную силу между стенками, которая вызывается упругими силами, создаваемыми выступами 11. Эти силы создаются при отклонении выступов 11 и являются достаточными, чтобы удерживать направляющие выступы и пазы вместе. Когда возникает усилие отрыва крышки от корпуса или усилие, вызванное перекосом крышки, упругие силы, действующие на направляющие выступы, возрастают и поверхностные силы между сужающимися стенками направляющих выступов 13 и пазов 16 тоже возрастают. Это возрастание поверхностных сил приводит к росту фрикционных сил, которые препятствуют подъему крышки или ее смещению. Направляющий выступ 13 не должен касаться паза 16, а край выступа 11 не должен касаться внутренней поверхности стенки полости. Если эти условия выдерживаются, то сила, необходимая для выхода крышки из корпуса, возрастает до расчетной величины, которая будет выше по сравнению с силой в конструкции без клиновой конфигурации выступов и пазов. Величина силы сопротивления перемещению определяется углом конусности а. Эта характеристика скольжения V-образных желобов известна студентам инженерных специальностей [Marks Standard Handbook for Mechanical Engineers, Minth Edition, 1986, c.3-29], подготовлена и издана R.R.Donneiy & Sons Company e for McGraw-Hill. Меньший угол создает большую силу между коническими стенками. Однако, с другой стороны, меньший угол обуславливает большие отклонения при размещении направляющего выступа в пазу, из-за непостоянства ширины направляющего выступа (или паза) ввиду наличия технологиче 25082 ских допусков. Так как важно, чтобы дно паза не касалось направляющего выступа, а край выступа не касался внутренней поверхности стенок, образующих полость, то глубина паза может меняться только в 5 определенных пределах. Наиболее целесообразным в данной заявке считается угол а= 6°. Вследствие этого требуемое усилие извлечения возрастает в 4,8 раза, а изменение ширины направляющего выступа на 10 0,025 мм (0.0Q1 дюйма) приводит к изменению заглубления направляющего выступа в паз на 0,13 мм (0,005 дюйма). Это представляет собой значительное усовершенствование изделия при достижимых 15 технологических допусках. Соединитель проводов работает следующим образом. Для электрического соединения нескольких проводов крышка 2 поднимается 20 над корпусом 1 в положение, показанное на фиг.2 и 3. Фиксация крышки 2 в этом положении осуществляется благодаря тому, что упругость материала выступов 11 создает силу, которая обеспечивает "заклинивание" 25 направляющих выступов 13 в пазах 16. Тем самым, на соприкасаемых поверхностях направляющих выступов 13 и пазов 16 создается сила трения, которая препятствует самопроизвольному опусканию крышки 2 30 при манипулировании соединителем в процессе сращивания проводов. Затем через 10 каналы 4 пропускают несколько проводов (на чертежах не показаны) так, чтобы их концы разместились в поперечных канавках 9. После этого надавливают на крышку 2 и, преодолевая трение между поверхностями направляющих выступов 13 и пазов 16, опускают крышку в положение, когда пластины 3 упрутся в дно поперечных канавок 9. При этом пластины 3 вырезами 18 прорежут изоляцию проводов, несколько ее сместят и войдут в контакт с металлом проводов, чем будет обеспечено их электрическое соединение. Фиксация крышки 2 с соединительным элементом 3 в корпусе 1 в положении, когда провода соединены, обеспечивается, во-первых, трением между контактирующими поверхностями направляющих выступов 13 и лазов 16, а, во-вторых, трением возникающим при вхождении кольцевого выступа 17 в открытую часть полости 8. При этом корпус 1, выполненный из эластичного полиолифина (например, полипропилена) слегка растягивается. Этим обеспечивается надежное удержание крышки 2 в корпусе 1 в положении, когда провода замкнуты между собой. Выполнение корпуса из полупрозрачного стойкого к растворителям гидрофобного материала позволяет использовать соединитель проводов в различных климатических, эксплуатационных условиях, а использование полипропилена - удешевить изделие. 25082 ФИГ.І Є'ЛИФ г \п» v І Qf 9( -Л у 280SZ 25082 ШГА і ФИГ. 5 Упорядник Замовлення 4624 Техред М.Келемеш Коректор О.Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна. 101