Многоклеммный штепсельный модуль

О П И С А Н И Е466689ИЗОБРЕТЕНИЯ союз Советскик Социал истическик Росблик(6 исимыи от патен 01 г 23/ОО 01 г 23/2 646 37/О 51) М 1863432 40-23 2) Заявлено 27,12,7(ЗЗ)Опубликовано Государствемык комитет Совета министров СССР оо делам изобретений 3) УДК 621,316,545(088.8) юллетень13 н открыт Дата опубликования описания 09.07.7(72) Автор изобретен Иностранец ильям Антони Кейлус(71) Заявител Иностранная фирманкер Рамо Корпорейшн(54) МНОГОКЛЕММНЫЙ ШТЕПСЕЛЬНЫЙ МОДУЛ клемм. Это металл ном как для части каждои рых случаях 5 ическое покрытие служит экра токосъемного кольца, так и дл из отдельных клемм. В нското металлическое покрытие могке Изобретение относится к штепсельным разъемам для присоединения различных датчиков к приборам для измерения и контроля измеряемых величин.При измерении уровня топлива в баке са молета такие штепсельные разъемы используются для подсоединения многочисленных емкостных чувствительных элементов, расположенных внутри бака, к одному или более указателям количества топлива, установленным 1 на самолете.Известные штепсельные разъемы такого вида имеют большие габариты и при температуре порядка 200 - 260 С не обеспечивают нормальной работы из-за возможного пробоя изо ляции.Для повышения термостойкости и уменьшения габаритов в предлагаемом многоклеммном штепсельном модуле корпус выполнен термостойким, укреплен, по крайней мере, на 2 части наружной поверхности и охватывает, по крайней мере, два вторых контакта клемм, связанных между собой, при этом металлическое покрытие нанесено, по крайней мере, в части изолирующего корпуса и соединяет 2 между собой вторые контакты.Изолирующий корпус выполнен из термопластика, выдерживающего высокие температуры, предпочтительно из ароматического по лисульфона, могущего нести на себе тонкий металлический слой, который при температурах порядка 200 в 2 С не отстает от корпуса и не обнаруживает миграции серебра.Предлагаемый модуль пригоден для двух- контактных клемм, имеющих экранированные или покрытые защитным слоем контакты, и в одном воплощении включает ряд двухконтактных клемм, расположенных вокруг токосъемного кольца или другого элемента для соединения между собой части одного из контактов в каждой из двух или более клемм, Изолирующий корпус, выполненный конструктивно как единый целый элемент, формуется по наружной поверхности контактного кольца и служит для изоляции внутреннего контакта от внешнего в каждой клемме и одновременно изолирует от внутреннего контакта смежную с ним часть токосъемного кольца, Металлический слой армируется по наружной поверхности изолирующего корпуса и простирается между двумя и более наружными контактамипростираться вокруг каждого внутреннегоконтакта в виде индивидуального экрана инаносится на внутреннюю изоляционную втулку, которая выполнена предпочтительно изпластика, выдерживающего высокие температуры,Двухконтактные экранированные клеммыпреимущественно расположены на токосъемном кольце снаружи, образуя внутреннюю полость для момента одной или более дополнительных групп клемм. В этой компоновке наружная группа клемм образует посадочноеместо для монтажа клемм внутри, а такжеслужит для их экранирования. Внутри этогополого пространства располагаются такжеплоские изолирующие прокладки в форме дисков, служащие для изоляции клемм и ихмонтажа,Вокруг наружных и внутренних штепсельных узлов, прокладок и дополнительныхклемм располагаются передние и задние вкладыши с отверстиями, в которые входят передние и задние клеммы.Преимуществом многоклеммных штепсельных разъемов предлагаемого модуля является то, что металлическое покрытие армировано в изолирующий корпус модуля и можеттакже функционировать при этих температурах без отслаивания от корпуса.Металлическое покрытие обеспечивает индивидуальное экранирование внешних клемм,а также служит экраном для внутреннихклемм.Кроме того, всем блокам в целом обеспечиваются посадочные гнезда для одно- и двухконтактных клемм, причем с относительно малым весом и габаритами.На фиг. 1 представлен предлагаемый модуль, вид в перспективе на его элементы; нафиг. 2 - двухконтактные клеммы и наружноетокосъемное кольцо, образующее наружныйштепсельный узел, вид спереди; на фиг. 3 -двухконтактная клемма и связанная с нейчасть токосъемного кольца до наложения металлического покрытия, разрез; на фиг. 4 -предлагаемый модуль, вид сбоку в разрезе;на фиг. 5 - то же, вид спереди; на фиг. 6 -схема компоновки клемм,Модуль состоит из одной или более двухконтактных клемм, расположенных спередиего, и расположенных рядом с одной или более двухконтактных клемм, размещенных собратной стороны модуля. Каждый контактизолирован от другого и приспособлен дляподсоединения к внешней проводке. Для связи между собой внутреннего или первого контакта двух или более клемм предусмотренотокопроводящее кольцо или другое средство,которое вставляется между рядом клемм, расположенных спереди и сзади модуля.Изолирующий корпус, выполненный из изолирующего материала, выдерживающего высокие температуры, формуется, по крайней мере, на части наружной поверхности токопроводящего кольца, или крепится к нему какимлибо другим способом, и охватывает два илиболее вторых контактов, соединенных междусобой клемм,Тонкое металлическое покрытие, армирующее, по крайней мере, часть изолирующегокорпуса, служит для соединения вторых контактов двух или более клемм. Этот металлический слой имеет толщину 25,4 -50,8)(10 - 4 мм, а толщину до 25,4 Р,10 -мм мо 10 жет нести два или более слоев экранирующего металла (никель или золото), который вкомбинации выдерживает температуру до200 в 2 С без отслаивания от корпуса и безмиграции серебра при высоких температурах.Модуль состоит из некоторого количествадвухконтактных клемм, расположенных вокруг токопроводящего кольца, образуя такимобразом наружный штепсельный узел, имеющий пустую внутреннюю часть, и некоторого20 количества других клемм на внутреннем токопроводящем кольце, образующих внутренний штепсельный узел. Изолирующий корпус,выполненный как один целый элемент из пластика, выдерживающего высокие температу 25 ры, формируется на наружной поверхноститокопроводящего кольца наружного штепсельного узла и охватывает часть центральногоконтакта двухконтактной клеммы.Металлическое покрытие наносится, по30 крайней мере, на часть изолирующего корпуса и служит для соединения между собойвнешнего или второго контакта в двухконтактной клемме,Модуль 1 (фиг. 1 - 5) содержит внешнийЗ 5 штепсельный узел 2, расположенный вокругвнутреннего узла 3, смещенные штепсельныевилки 4 и 5, прокладки 6 и 7, в сборе располагающиеся между передним 8 и задним 9вкладышем, В свою очередь, вкладыши 8 и 940 размещены внутри металлического стакана10, выполненного из алюминия (см. фиг. 4) иимеющего внешнюю резьбу 11 для подсоединения ответного заднего корпуса и дополнительных клемм (не показаны) к тем клеммам45 в модуле 1, контакты которых направленыназад.Стакан 10 имеет внутри радиальные канавки 12 и 13 для уплотнения 14 и удерживающего кольца 15, которые вместе с уплотнением50 16 служат для крепления модуля 1 внутристакана 10 и удержания вкладышей 8 и 9,плотно прилегающих друг к другу. На переднем конце 17 стакана 10 выполнен радиальный буртик 18, служащий для сцепления с55 соответствующим герметичным модулем, укрепленным на стенке топливного бака самолета или другого бачка, содержащего жидкость.Внешний штепсельный узел 2 содержит на 60 ружное кольцо 19 и передние клеммы 20, плотно прижатые одна к другой на передней поверхности 21 кольца 19 так, что внутри остается впадина 22, и одну или более клемм, расположенных на задней стенке 23 прилегающихб 5 к стенке 24 кольца 10. Соединительная пластина 25 (см. фиг. 2) служит для соединения наружного кольца 19 с клеммой 26, хотя в ряде компоновок клемма 26 может быть подсоединена прямо к стенке 24.Наружное кольцо 19 имеет вырезы 27 для того, чтобы одну или более клемм 20 можно было подсоединить к одной или более задних клемм с помощью соединительной пластины 28 или другого подходящего средства без подсоединения к общей шине.Каждая клемма 20 и 26 выполнена из сплава бериллия с медью и состоит из внутреннего защищенного центрального контакта 29 и внешнего, окружающего его защитного контакта 30 в клемме 20 и аналогичного внутреннего контакта 31 и его внешнего контакта 32 в клемме 26. Хотя на чертеке контакт 29 выглядит в виде штепсельной силки, он может иметь форму штыря или другую форму длинного контактного элемента, Наружный зашитный контакт 30 расположен вокруг контакта 29 как второй проводник и содержит плечо 33, передний торец которого 34 служит стопором для вкладыша 8.Таким образом, контакты 29 и 31 имеют индивидуальные экраны, защищающие их от магнитных и электрических полей, наводимых внешними источниками энергии, а также соседними контактами, Кроме того, клеммы 20 располокены вокруг выреза в виде впачины 22 и служат для экранирования штепсельного узла и штепсельных вилок 4 и 5.Вместе с соединительными пластинами 25 и 28 кольцо 19 служит для соединения контакта 29 с одним или более контактами например контактами 31 или их комбинацией.Рядом с кольцом 19 находятся двенадцать передних параллельных клемм 20, одиннадцать подсоединены к кольцу 19 и посредством него выведены на одну противоположного клемму 26, направленную назад. Оставшаяся спереди клемма 35 подсоединена при помощи пласгины 28 к задней клемме 36. У кольца 19 может быть выполнено несколько вырезов 27, чтобы проложить две или более шины для взаимного соединения между собой нескольких индивидуальных групп клемм.Кольцо 19 выполнено из латуни и имеет наружную поверхность 37 и изолирующий корпус 38 из изоляционного материала, выдерживающего высокие температуры порядка 200 - 260 С, ароматического полисульфона, и укрепленный, по крайней мере, на части поверхно. сти 37 и охватывающий два или более внешних контактов клемм 20 и 26, связанных между собой кольцом 19. Предпочтительно, чтобы изолирующий корпус 38 охватывал все контакты 30 и 32 наружного штепсельного узла.Корпус 38 простирается в продольном направлении вместе с секцией 39, прилегая к контактам 30. в результате обеспечивается их изоляция и плотность соединения в месте контакта с шиной, Внутренние радиальные канавки 40 и 41 предусмотрены для уплотнения и для целей монтажа, В наружном штепсельном узле клеммы 20 и 26 без изолирующего корпуса 38 располагаются вокруг кольца 19 так, что создается полая внутренняячасть Внутренний контакт 30 впрессовывается в отверстие 42 в латунном кольце 19, исоединительные пластины 25 и 28 подсоединяются к кольцу 19 и контакту 31.Формуемый пластик, выдерживающий высокие температуры, предпочтительно ароматический полисульфон, заливается в форму ивпрессовывается между контактами 29 и 30и 31 и 32, также вокруг поверхностей 37 и 43кольца 19 и пластин 25 и 28.После удаления сборки из формы отверстия 44 и 45, на которых устанавливаетсяформа, заполняются пластиком, образуя штепсельные колодки 46 и 47.В предпочтительном воплощении модуля используется ароматический полисульфон, имеющий в своем составе ароматические группы,как органическую часть полимера,Свойства этого полимера сочетают в себеустойчивость к высоким температурам, стабильность в размерах, свойства уплотняюшегоматериала, свойства сохранять плоские формы, что особенно важно для штепселей, эксплуатируемых в условиях высоких температур. Для изолирующего корпуса могут такжеиспользоваться смеси ароматического полисульфона с другими пластинками высоких температур, такими как Тефлон.Металлическое покрытие 48, армирюшеенаружную поверхность 49 изолирующего корпуса 38, слтжит для соединения двоих или более контактов 30 и 32. Посколькч корпус 38простирается над шиной, то металлическоепокрытие 48 слчжит экраном над кольпом 19,защищающим против электрических наводок40 на внутреннюю шину, Металлическое покрытие 48 состоит из одного или более материалов, которые могут вылерживать температуры порядка 200 - 260 С без отслаивания отнижележащего изолирующего корпуса 38 без4 растрескивания, связанного с миграцией серебра при этих температурах, и без чрезмерной коррозии. Это покрытие имеет внешнийметаллический слой, устойчивый против коррозии, такой как золото. никель и т. д а тако же имеет металлический экран против магнитных и электрических полей, выполненный изникеля и золота, меди и никеля, железа и золота и т. д.Для корпуса, выполненного из ароматиче 55 ского полисульфона, покрытие 48 состоит извнутреннего слоя никеля на корпусе 38 ивнешнего слоя из золота (фиг. 6), наложен.ного по крайней мере на части внутреннегоникелевого слоя, Никелевый и золотой слои в60 комбинации действуют как экран против магнитных и электрических полей, а испытания,проведенные над покрытием, выполненным изкомпозиции меди, серебра и золота, показали,что при высоких температурах кусочки его мо 65 гут быть легко удалены рукой, Преимущест5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 венно, что покрытие 48 покрывает часть контактов 30 и 32 в предпочтительном воплощении покрывает всю поверхность контактов,В процессе формирования покрытия 48 поверхности изолирующего корпуса 38 и контакт 30 обрабатываются таким образом, чтобы можно было затем нанести на них один или несколько слоев металла. Обработка эта может включать в себя нанесение клея на поверхность 49 и раздельное нанесение слоев на поверхность пластика, а также на металлическую поверхность.Поверхность пластика обрабатывается для нанесения металла электролитическим способом, а никель наносится таким же образом на поверхность 49, а также на часть металлического слоя. Золото затем наносится гальваническим способом на внутренний никелевый слой, Чтобы избежать нанесения этого слоя на контакт 29, сначала вставляют штепсельную колодку (не показана) вокруг контакта 29 и поверхности корпуса 38.Контакт 30 (фиг. 6) может быть выполнен путем протяжки металлического покрытия 48 над корпусом 38 вокруг контакта 29, В этом случае корпус 38 переходит в пластмассовую втулку 50, окружающую на некотором расстоянии контакт 29, образуя штепсельную розетку, прилегающую к покрытию 48, образуя металлическую втулку, служащую внешним контактом 30.Внутри штепсельного блока 2 помещаются внутренний узел 3, штепсельные вилки 4 и 5, прокладки 6 и 7 (из ароматического полисульфона). Узел 3 состоит из нескольких направленных вперед клемм 51 внутреннего кольца 52 и одной или более направленных назад клемм 53. Десять одноконтактных передних клемм 51 располагаются с одной стороны кольца 52 и посредством него подсоединяются к задней одноконтактной клемме 53, расположенной на противоположном задием торце кольца 52. Вырез 54 сделан так, что одноконтактнгя клемма 56 штепсельной вилки 4 может пройти через него вперед, а прорезь 69 сделана для пропуска через нее одноконтактной клеммы 57 штепсельной вилки 5,Штепсельные вилки 4 и 5 состоят из плоских пластин 58 и 59 для соединения между собой соответственно клемм 56, 60, 57, 61, расположенных с одной и другой стороны этих пластин. Последние монтируются в полостях 62 и 63 прокладки 6 так, что исключается их продольное и поперечное перемещение. Прокладка 6 имеет внутри отверстия 64 - 66 для прохода контактов внутреннего штепсельного узла 3 и штепсельных вилок 4 и 5. Прокладка 6 выполнена в форме многогранного диска с вогнутыми гранями, с целью предотвращения перемещения относительно внешнего кольца штепсельного узла 2. В фигурном вырезе 67 прокладки 7 размещается кольцо штепсельного узла 3 так, что оно оказывается изолированным от других металлических элементов модуля 1, Отверстия 68 - 70 предусмотрены для пропуска через них задней клеммы 53 и передних клемм 56 и 57 штепсельных вилок 4 и 5. Прокладка 7 также выполнена в форме плоского многогранника с вогнутыми гранями 71 для исключения радиального перемещения в сборе модуля.При сборе модуля внутри внешнего штеп сельного узла 2 помещаются штепсельные вил. ки 4 и 5, прокладки 6 и 7 и внутренний штепсельный узел 3. Передний 8 и задний 9 вкладыши (из ароматического полисульфона) собираются на внешнем штепсельном узле 2. Гнезда 72 вкладыша 8 служат для пропуска через них двенадцать двухконтактных клемм 20, узел 2 и двенадцать одноконтактных клемм узла 3 и вилки 4 и 5,Во вкладыше 9 имеются отверстия 73 и 74, в которые входят две двухконтактные клеммы 26 узла 2 и три одноконтактные клеммы 53, 60, 61 узла 2 и штепсельных вилок 4 и 5. Клеммы 20 проходят через отверстия переднего вкладыша 8 и внутри подсоединяются через шину к задним клеммам 26. Подобным же образом клеммы 51 выведены через отверстия вкладыша 8 и внутренне подсоединены через шину к задним клеммам 51, Прокладки 6 и 7 служат для монтажа штепсельных вилок 4 и 5 и для их изоляции от внешнего штепсельного узла 2 и внутреннего штепсельного узла 3. Для сбора прокладки 6 с вкладышем 9 прокладка имеет на своем заднем торце направляющие выступы 75 (фиг. 4), служащие для соответствующего размещения прокладки во вкладыше 9. Последний также имеет спереди выступ, который входит в дополнительную канавку 77 узлаи прокладки 6.Предмет изобретения1. Многоклеммный штепсельный модуль, содержащий установленные в корпусе, по крайней мере, одну расположенную спереди двух- контактную клемму, по крайней мере, одну другую двухконтактную клемму, размещенную рядом с передней клеммой, при этом каждая из клемм снабжена первым и вторым контактами, изолированными друг от друга и приспособленными для подсоединения к внешней электрической цепи, средство для соединения между собой первых контактов, по крайней мере, двух клемм, наружную поверхность, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости и уменьшения габаритов, корпус выполнен термостойким, укреплен, по крайней мере, на части наружной поверхности и охватывает, по крайней мере, два вторых контакта клемм, соединенных между собой, металлическое покрытие нанесено, по крайней мере, в части изолирующего корпуса и соединяет между собой вторые контакты.2. Модуль по и. 1, отличающийся тем, что, корпус выполнен из термопластика как один целый элемент, а металлическое покрытие нанесено на изолирующем корпусе бее отслаивания при температуре 200 - 260 С,3. Модуль по и. 2, отличающийся тем, что в качестве термопластика используется ароматический полисульфон.4. Модуль по и. 1, отличающийся тем, что изолирующий корпус охватывает и несет в себе хотя бы часть второго контакта.5. Модуль по п, 1, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что второй контакт является продолжением металлического покрытия,б. Модуль по и. 1, отличающийся тем, что двухконтактные клеммы расположены спереди параллельно и образуют внутри свободное пространство, а изолирующий корпус охватывает вторые контакты вокруг свободного внутреннего пространства, металлическое покрытие нанесено на изолирующем корпусе в качестве экрана для внутренней части,7. Модуль по п. б, отличающийся тем, что в нем выполнен внутренний штепсельный узел, расположенный во внутреннем свободном пространстве, экранированный металлическим покрытием и изолированньш от двухконтактных клемм.8. Модуль по и. 1, отличающийся тем, что металлическое покрытие состоит пз внутреннего никелевого слоя и наружного золотого слоя, нанесенного, по крайнеи мерена части внутреннего слоя.9. Модуль по и, 7, отличающийся тем, что в качестве средства для электрического соединения служит металлическое кольцо, вставленное, по крайней мере, между частью выше клеммы, расположенной спереди, и, по крайней мере, одной другой двухконтактной клеммой.10. Модуль по и. 9, отличающийся тем, что металлическое кольцо имеет переднюю и заднюю поверхности, передние двухконтактные клеммы, расположенные вокруг, по крайней мере, части передней поверхности этого кольца, подсоединенного, по крайней мере, и части первых контактов, по крайней мере, одна другая двухконтактная клемма подсоединена к противоположной задней поверхности этого кольца ее первым контактом и направлена назад, каждый из вторых контактов имеет металлическую втулку, расположенную соосно вокруг каждого первого контакта, хотя бы на части первых контактов, размещенны:( спереди и сзади и изолированных от кольца; изолирующий корпус включает в себя секцию, изолирующую часть каждого первого контакта от связанной с ним металлической втулки, металлический слой нанесен, по крайней мере, на части металлических втулок, включая втулки хотя бы двух расположенных спереди5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 клемм; соединенные электрически металлические втулки на передних клеммах располагаются на передней поверхности кольца, образуя внутреннюю полую часть; внутренний штепсельный узел включает в себя внутреннее токопроводящее кольцо, расположенное внутри полой части и изолированное от наружного кольца клемм меалиеского П 01(рытия, при этом внутреннее кольцо имеет переднюю и заднюо поверхности, к передней поверхности этого кольца присоединяются спереди расположенные клеммы, и, по крайней мере. одна (лемма, расположенная со стороны заднеи поверхности этого кольца.11. Модуль по и. 10, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. Ио крайней мере, одна двухконтактная клемма, расположенная спереди, изолироВана От мсталлического кольца, и, по крайней мсре, одна из расположенных сзади двух- контактных клемм, соединена с этой изолированной клеммой.12 Модуль по и, 10, отличающийся тем, что секция изолирующего корпуса, которая соединяет и изолирует часть первого контакта 0 т металлической Втулки, В(лючает изолирующую втулку, расположенную рядом с металлической втулкой.13. Модуль по и. 12, отличающийся тем, что металлическая втулка является продолжениеметаллического покрытия.14, Модуль по п.10, отличающийся тем, что содержит изолирующую прокладку внутри свободного внутреннего пространства, включающую секцию, расположенную напротив части переднен поверхности внешнего кольца, при этом прокладка имеет хотя бы одно отверстие, в которое входит каждая из задних клемм внутреннего токопроводящего кольца.15. Модуль по п.14, отличающийся тем, что в нем выполнена, по крайней мере, пара расцо,"ожекных спереди и сзади клемм и расположенных спереди и сзади клемм и вторая прокладка, имеющая на своей передней поверхности опорную секцию задней поверхности внутреннего кольца, при этом каждая из пар клемм включает посадочную секцию, расположенную мен(ду перВой и Второй прокладками.1 б. Модуль поп,15, отличающийся тем, что он включает расположенный спереди вкладыш с отверстиями, оси которого сооснь; с осями металлической втулки, расположенной спереди клеммы на внутреннем кольце размещенного спереди контакта на парс клемм.466689 29Составитель Г. Портнов Редактор В. Смирягина Техред Т. Курилко Корректор Н. Стельмах Заказ 1653/19 Изд,660 Тираж 869 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий Москва, Ж.З 5, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2