Электрический соединитель

СОЮЗ СОВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 Н 01 Я 13/6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И ЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРС 2 Бюл. М 44й научно-исследовательскиндрических соединителейров и Ю. П, АлександровичША(54) ЗЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИН (57) Использование: электронна техническая и радиопромышленн ТЕЛЬ электрость, элекИзобретение относится к электрическим соединителям и может быть использовано в электронной; электротехнической и радиопромышленности.Известен ряд технических решений, предусматривающих введение в конструкцию электрических соединителей дополнительных элементов в виде втулок, выполняющих роль фильтров электрических помех.Наиболее близким по конструкции к предлагаемому изобретению является соединитель, содержащий извлекаемые фильтр-контакты, помещенные в отверстия изоляторов из диэлектрического материала; имеющие электрический прижимной контакт с общей заземляющей пластиной, помещенной между двумя изоляторами, которые, в свою очередь, заключены в составной металлический корпус. К недостаткам этого технического решения можно(56) Патент СМ 3663920, клПатент СМт 4083022,кл.Патент СМ 3854107, кл 3 Н 7/04, Н 01 й 13/66,19 1778835 А 1 трические соединители с дополнительными функциональными возможностями. Сущность изобретения: электрический соединитель состоит из вилки и розетки, состоящих соответственно из штыря и гнезда, окруженных втулками и закрепленных стопор- ными кольцами, установленными в корпусе, состоящие из двух частей. Втулка расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлизированными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один из металлизированных участков электрически соединен со штырем вилки, а второй - с ее корпусом. 4 з.п, ф-лы, 11 ил. отнести сложность конструкции как контакта, так и соединителя в целом, а также ограниченность функциональных возможностейданной конструкции. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и упрощение конструкции соединителя,Цель достигается тем, что втулка, расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлизированными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один из металлизированных участков электрически соединен со штырем вилки, а второй - с ее корпусом,Кроме того, втулка, расположенная на Штыре вилки, выполнена из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой.Втулка, расположенная на штыре вилки, выполнена из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, а втулка, расположенная на гнезде розетки, выполнена из феррита и электрически изолирована от гнезда и корпуса розетки,В развитие предыдущего отличия, втулка, расположенная на штыре вилки, выполнена из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, а втулка, расположенная на гнезде, выполнена из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой.Дальнейшее отличие заключается в том, что втулка, расположенная на штыре вилки, выполнена двухслойной из феррита и керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, при этом ферритовая часть втулки электрически изолирована от штыря и корпуса вилки,Суть изобретения будет ясна из нижеследующего описания, примеров конкретного выполнения и графических изображений.Если кратко сформулировать идею изобретения, то она сводится к созданию простого по конструкции контактного модуля, представляющего собой контактную пару штырь-гнездо с закрепленными на них втулками из непроводящих (в нормальных условиях) материалов, либо материалов с заранее заданными свойствами, который являлся бы унифицированным элементом как цилиндрических, так и прямоугольных соединителей, и предназначенный к размещению непосредственно в металлических корпусах.На фиг, 1 изображен упомянутый модуль, состоящий из штыря 1, гнезда 2, втулок 3 иэ неэлектропроводного материала, стопорных колец 4, установленных(без пайки) в корпуса вилки и розетки, которые состоят из двух частей каждый (5, 6 - у вилки,7, 8 - у розетки).На фиг. 2 изображена втулка из материала с высокой диэлектрической проницаемостью или из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой с двумя (9 и 10) участками металлизированной поверхности.На фиг, 3 показано паяное соединение той же втулки со штырем 11 и с корпусом 12.На фиг, 4 показана двухслойная втулка, состоящая из феррита 13 и керамики с высокой диэлектрической проницаемостью 14, керамическая часть которой спаяна со штырем и корпусом. Ка фиг,5 - 11 показаны эквивалентные электрические схемы, отвечающие различным сочетаниям элементов в соединителе.В сложившейся в настоящее время практике, когда каждый номинал соедини(например, БКС, Ти т, и.), имеет два металлизированных участка поверхности 9 и 10 (см. фиг. 2), которые электрически связаны с корпусом и штырем, как показано на 35 фиг. 3. Величина электроизоляционногопромежутка между обкладками 9 и 10 может задаваться диаметром или длиной втулки 3.Поскольку для работы конденсатора нужен хороший контакт с токоведущими элемента ми, то в данном случае предпочтительнымявляется неразъемное соединение обкладок втулки 3 со штырем и корпусом (пайкой) - швы 11 и 12 фиг. 3. Диапазон эксплуатации конденсаторной керамики не превышает 45 125 С, поэтому втулка 3 ответной части может быть изготовлена иэ подходящей пластмассы и крепиться на гнезде стопорным кольцом 4 (фиг, 1). Таким образом, внутри вилки соединителя реализуется емкостный 50 фильтр, защищающий радиоэлектроннуюаппаратуру (РЭА) от помех, наводимых на линии связи. Эквивалентная схема фильтра показана на фиг, 5. Наиболее целесообразное применение емкостных фильтров - при 55 высокой мощности источника и высокой общей нагрузке,П р и м е р 2, Втулку 3, размещенную наштыре, выполняют из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой, точно так же, как в предыдущем примере,5 10 15 20 25 30 теля имеет собственную конструкцию изоляторов, достаточно сложного профиля, замена материала изолятора даже в одном классе материалов (например, один пластик на другой) затруднена, а в различных классах(например, пластмассы на керамику) зачастую невозможна, хотя необходимость в таких заменах возникает весьма часто (например, при модернизации соединителей с целью повышения их теплостойкости).Весьма мала унификация элементов соединителей различного назначения, а у прямоугольных и цилиндрических соединителей унификация практически отсутствует. Предложенное техническое решение делает ненужным изолятор в традиционном понимании, его заменяет втулка, простая конструкция которой позволяет выполнять ее из любого неэлектропроводного материала, т. е. в рамках одной и той же конструкции соединителя реализовать самые различные его назначения и функции, что показано ниже в примерах конкретного выполнения. Также очевидно, что такой элемент может с равным успехом применяться как в цилиндрических, так и в прямоугольных соединителях.П р и м е р 1. Втулка 3 (см, фиг. 1, 2) изготовлена из керамического материала с высокой диэлектрической проницаемостьювыполнены металлизированные участки, их контакт со штырем и корпусом (фиг. 3) и ответная часть. Нелинейные металлооксидные полупроводники (варисторы) являются эффективным средством защиты РЭА от импульсов перенапряжения, неизбежно по тем или иным причинам, возникающим в электрических цепях, В качестве варисторов наиболее широкое применение нашли керамические материалы на основе оксида цинка, титанов бария и стронция. В этих же целях применяются кремниевые лавинные диоды. Эквивалентная схема установки варистора в соединителе показана на фиг. 6, с лавинным диодом - на фиг. 7.П р и м е р 3. Втулку 3, размещенную на штыре, выполняют из конденсаторной керамики и соединяют со штырем и корпусом точно так же, как показано в примере 1. Втулки 3 выполняют иэ феррита с высокой магнитной проницаемостью (например, марки 50 ВН), крепление втулки на гнезде и в корпусе можно производить, как показано на фиг, 1 (электрическая связь феррита с металлическими деталями отсутствует), Сочетание таких материалов позволяет реализовать в соединителе индуктивно-емкостный фильтр, эффективно подавляющий помехи, наводимые в линии. Эквивалентная схема этого фильтра показана на фиг,8.П р и м е р 4. Втулка 3, размещенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью и установлена так же, как показано в примере 1 (см. фиг, 3). Втулка 3, расположенная на гнезде, выполнена из нейлинейнаго металлооксиднога проводника (варистара) и своими металлизираванными поверхностями соединена с хвостовиком гнезда и корпусом (см. фиг. 4). В данном случае в соединителе реализуется емкостный фильтр и защита от перенапряжения. Эквивалентная схема приведена на фиг. 9. Вместо варистора также может быть использован лавинный(ограничительный) диод, эквивалентная схема приведена на фиг, 10.П ри м е р 5. Втулка, расположенная на штыре, выполнена двухсекционной(см. фиг.4) из феррита 13 и конденсаторной керамики 14. Феррит 13 не имеет электрической связи ни со штырем, ни с корпусом, ни с конденсатором, который спаян своими об 5 10 Во всех вышеприведенных пирмерах под пайкой подразумевается низкотемпературная "мягкая" пайка.Формула изобретения 1. Электрический соединитель, состоящий из двух частей - вилки и розетки, каждая из которых содержит корпус, состоящий иэ двух частей, контактный элемент-штырь (вилка) и гнездо розетка) и па крайней мере одну втулку, окружающую контактный элемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, втулка, расположенная на штыре, выполнена из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, поверхность втулки выполнена с двумя металлиэираванными участками, разделенными изоляционным промежутком, при этом один иэ металлизированных участков электрически соединен со штьрем вилки, а другой - с ее корпусом.2. Соединитель па и. 1., а т л и . а ю ц и йс я тем, чта втулка, расположенная на ш. ыре вилки, выполнена из материала с нелинейной вальампернай характер,этикой.3. Соединитель па и. 1, а т л и ч а ю щ и й. с я тем, чта втулка, расположенная нз шты" ре вилки, выполнена иэ материала с высокой диэлектрической праницаемастью, а втулкарасположенная на гнезде розетки, выполнена из феррита и электрически изолирована из гнезда и корпуса розетки,4. Соединитель па и. 3, а т л и ч а ю щ и йс я тем, чта втулка, расположенная на гнезде розетки, выполнена из материала с нелинейной вальтампернай характеристикой,5. Соединитель па и. 4, а т л и ч а ю щ и йс я тем, что втулка, расположенная на штыре вилки, вьполнена двухслойной иэ феррита и керамики с высокой диэлектрической проницаемостью, при этом ферритовая часть втулки электрически изолирована ат штыря,и корпуса вилки. 15 20 25 30 35 40 45 50 кладками со штырем и корпусом, Втулка 3 выполнена из материала с нелинейной вольт-амперной характеристикой и соединена с гнездом и корпусом, как показано на фиг. 4. В данном случае в соединителе одновременно реализуются индуктивно-емкастный фильтр, подавляющий помехи, и защита от импульсов перенапряжения. Эквивалентная схема показана на фиг, 11, 1718835Составитель М,Хитровехред М,Моргентал Карре Филь Тираж ственного комит 113035, МоскваПодписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС