Электрический штепсельный разъем

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет (43) Опубликов овета Министров СССРо делам изобретенийи открытий 3) УДК 621.316,541.2(088.8) 25.11.76. Бюллетень5) Дата опубликования описания 23.02,7 2) Авторы изобретени Н; Н. Борисов, С Г, Косичкин, И. И, ЧистякоВ, В. Яковлев(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШТЕПСЕЛЬНЫЙ РАЗЬ 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 эле. ментов с минимальным количеством подвижных частей. Оно также может быть использовано в конструкциях многоконтактных разъе 1 О мов, зтредназначенных для монтажа многожильных электрических кабелей с грузонесуШими 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 0 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 на-чальный момент сочленения проходят высту пы оправы ответной части.зо При повороте корпуса эти,выступы взаимодействуют со стенками,проточек корпуса, обеспечивая запирание сопрягаемых деталеи 111 Р 1Однако подобные устройства,не могут обеспечить достаточно прочной сцепки сочленяемых частей разъема при приложении к ним значительных разрывных усилий, действую. щих вдоль оси, когда требуется уменьшениз габаритов и веса трубчатого корпуса и уменьшение его металлоемкости, так как байонет ные лроточки 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, взаимодействующими с проточками упомянутой оправы и запирающимися при сочлененном положении разъема, Причем корпус установлен поворо 1- но относительно кожуха и со стороны хвосто. вой части имеет коуш для подсоединения грузонесущих тросов. Фиксация разъема ооеспе чивается цилиндрической пружиной сжатия, размещенной между корпусом и кожухом 131.В таком разъеме указанный прочностной недостаток выражен в меньшей степени, так как трубчатый корлус имеет направленные во внутрь выступы.Однако такое устройство также не поззоляет уменьшить габариты, поворотного кор. пуса, снабженного дополнительным узлом для размещения в нем,радиальных шариков при большом грузе, удерживаемом с помощью тросов. 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 ключе. вой прорезью и радиальными проточками специального профиля на внешней поверхности оправы, образующими углубления, направлен. ные в сторону сочленения, и штепсельной вил ки, включающей кольцеобразный корпус, имеющий радиальные выступы со стороны торца, взаимодействующие с указанными радиальными проточками, и установленный по- воротно с продольным смещением иа трубчатом кожухе, удерживающем изоляционный блок с контактами 14.Трубчатый кожух вилки образует со стороны сочленения оправу с соответствующими ключевыми элементами в виде шпоночной ка. навки, подогнанной для приема шпонки на внутренней стороне трубчатой оправы ответной части, разъема для однозначности сочленения. 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 наруж. ную резьбу для соединения его с передней частью оконечной муфты, соединенной с ка. бельным зажимдм. 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 конструк. цию и поскольку корпус снабжен радиальными выступами и пазами, размещенными со стороны, противоположной стороне сочлене. ния, и образует сцепку механического запора, его силовое нагружение при воздействии боль шпх разрывных усилий, действующих вдоль оси разъема, потребует еще большего увели чения наружных габаритов устройства.5 10 15 2025Зо35 40 455055 Известен электрический штепсельный разьОм, состоящий из двух соединяемых с помо. щью снабженного пружиной байонетного сое. динения 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 час. стей разъема с Г-образными расточками, и охватывающий цилиндрическую оправу с кон тактной колодкой, снабженную на наружной поверхности ключевым выступомвзаимодействующим с ключевой прорезью и входящим в вырез охватывающего оправу опорного кольца, прилегающего со стороны, противоположной стороне подсоединения ответной частиразъема к пружине, и снабженного шлицевым выступом, входящим,в проточку на внутренней поверхности трубчатого, корпуса, установленного с возможностью поворота относительно кожуха с помощью опорных выступов, расположенных на внутренней доверхности корпуса и входящих в паз, выполненный на;наружной поверхности кожуха 5,Корпус имеет снаружи ребристую поверхность с радиальным поперечными 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, распо. ложенные соответственно расположению,ключевого выступа цилиндрической оправы розетки и радиальных выступов трубчатого корпуса.Однако такое устройство применительно к электрическим штепсельным разъемаМ много- контактного типа, предназначенным для мон тажа многожильных электрических кабелейс 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 вперчатку спецснаряжения, при одновременном увеличении наружного диаметра многожильного кабеля и размещении между кожухом и корпусом некоторых установочных элемен тов, возникает необходимость в утонении сте.нок поворотного корпуса.При определенных условиях внутренниесилы упругости сцепного узла запора, противодействующие деформации растяжения на55участке между радиальными и опорными выступами, могут оказаться меньше внешнихсил и сцепной узел может разрушиться.Цель изобретения - уменьшение габаритов разъвма и упрощение конструкции механической связи, между радиальными ц спорными выступами,Для достижения этого в описываемомразъеме ,на ,внутренней поверхности трубчатого корпуса выполнены продольные пазы, вкоторых установлены скобы П-образной формы, изготовленные из высокопрочного материала, прилегающие наружной поверхностьюперемычек к его внутренней поверхности иобращенные ножками во внутреннюю полостькорпуса, при этом радиальные и опорные выступы расположены на соответствующих ножках скобы, а проточки выполнены на внутренней поверхности перемычек скобы.Такое выполнение скоб из однородногаматериала з виде отдельных деталей позволяет также выполнить охватывающий линейный размер между ножками с более высокойстепенью точности, что обеспечивает болееравномерное распределение возникающих зскобах напряжений при деформациях растяжения и сдвига, а также, равномерное распределение возникающих в них температурпых напряжений при перепаде температур.Таким образом, скобы П-образной формы,несущие функцию сцепного узла, обладаютсвойствами равнопрочности и вазцмозамсняемости, отсутствующими у прототипа.Для обеспечения фиксации скоб П-образной формы штепсельный разъем снабжендвумя полушайбами со шпоночпыми выступами, установленными на торце трубчатогокорпуса, обращенном в сторону сочленеия,а з,каждой из скоб выполнен поперечньшпаз, в который входит шпиоочный выступ.На внутренней поверхности трубчатогокорпуса для облегчения веса конструкциимогут быть выполнены дополнительчые продольные пазы, при этом продольные и дополнительные продольные пазы рясноложецыпод соответствующими ребрами, выполненными на наружной поверхности трубчатого кор.пуса.На фцг, 1 изображена вилка электрического штепсельного разъема; ня фи.-. 2 - зцдпо стрелке А на фиг. 1; на фиг, 3 - розеткаэлектрического штепсельного разъема с частичным вырезом корпуса; на фиг. 4 - зцд пострелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрезВ - В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г - Г нафиг, 5 (внутречняя часть устройства условноце показана); ца фиг. 7 - вцд по стрелке Дня фиг. 5; на фиг. 8 - скоба П-образчой формы в трех проекциях; ня фиг. 9 - полушайба з двух проекциях.Электрический штепсельный разъем состоит из частей 1 и 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 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 торца последнего в сторону подсоединения ответной части. На наружной боковой поверхности оправы выполнены две симметричные Г-образные расточки б с углублениями 7 ня каждой пз цих и ключевая прорезь 8,Длина .каждой проточки немного больше /4 длиы окружности наружного диаметра оправы.Трубчатый корпус 9 (см. фиг, 3 и 4) др,- гой части разъема, имеющий в радиальном поперечном сечении звездообразную форму и являющийся приводом замкового механизма, охватывает,ци,тиндрическую оправу 10 с ксц 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 цз однородного высокопрочного материала и установленными в симметрично расположенных продольных пазах 14, выполненных на внутренней поверхности трубчатого корпуса 9 по всей длине, под противолежащими ребрами 15 (см. фиг, 6)выполненными на наружной поверхности трубчатого корпуса. Причем ско оы прилегают наружной поверхностью перемычек 1 б (см. фиг, 8) к внутренней поверхности трубчатого корпуса и обращены ножками 17 ц 18 во внутреннюю его полость. Под остальными ребрами трубчатого корпуса на зчутрезней поверхности последнего выполне. ны дополнительные продольные пазы 19 (см. фцг.:6), облегчающие его вес.Ножки 17 скоб, расположенные со стороны сочленения, образуют радиальные выступы, а ножки 18 скоб, расположенные с про тизоположцой стороны, образуют опорными выступы (см. фцг. 6 и 8). При соединении частей разъема радиальные выступы взяцм )- действуют с Г-образнымп расточкямц 6 ця наружноц боковой поверхности опразы 8 о;- зетцой части разъема, а опорные выступы находятся в,подвижном шлицевом соединенчи с,двумя дугообразными пазами 20 (см. фцг.3, 5), выполненными на наружной поверхно сти кожуха 12 и расположенными в радиальной плоскости. Длина дугообразных пазов 20 соотзетстзует длпце Г-образных расточек б, Такое соединение опорных выступоз скоб обеспечивает их стопорение от продольно"о смещеня относительно кожуха 12 и возмож ность поворота вокруг его оси. Таким образом, скобы образуют силовую сцепку байоцст. ного соединения обеих частей разъема.Фиксация трубчатого корпуса 9 от про дольного смещения относительно скоб 18, а следовательно и кожуха 12, достигается с помощью двух одинаковых полушайб 21 (см. фиг, 4, 5, 9), установленных ца торце труочятого корпуса 9, обращенном в сторону сочле. кения, посредством винтов 22, установленных з резьоозых отверстиях трубчатого корпуса 9, проодящих через отверстия 28 (см. фиг. 11), имеющиеся ца полушайбе. Эти полушайбы образуют неподвижное шлицевое соединение трубчатого корпуса 9 со скоба55 60 65 ми 13, которое достигается посредством шпоцочного выступа 24 (см.,фиг. ,9), выполненного на обращенной внутрь стороне полушайбы 21 и входящего,в поперечный паз 25, выполненный на радиальном выступе скобы (см. фиг. 8).Таким образом, скобы П-образной формы образуют 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 корпусом 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 коиуха со стороны его утолщенной части выполнены дугооораз ные пазы, обеспечивающие стопорение скоб от продольного смещения относительно кожуха.Фиксация взаимного положения соединяемых частей разъема обеспечивается цилиндрической пружиной сжатия 2 б (см. фиг. 3), взаимодействующей с опорным кольцом 27, прилегающим к ней со стороны подсоедине. ния 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, вхо. дящих в проточку 29 (см. фиг. 8), на внутрен ней поверхности перемычек 1 б скоб 13 и выреза 30 со скосом 31, охватывающего ключе. вой выступ 32 цилиндрической оправы 10.Принудительная расфиксация шлицевого соединения ключевого выступа 32 и выреза 30 создает возможность поворота трубчатого корпуса 9 относительно кожуха 12.В описываемом разъеме обеспечивается установка цилиндрической оправы 10 ца кожухе 12 с однозначным расположением ее ключевого выступа относительно дугообразных пазов 20 кожуха 12, при этом контровка соединения оправы с,кожухом осуществляется,винтом 33, и однозначность расположения ключевого выступа относительно контактов контактной колодки. Для установки и фиксации элементов заделки тросов грузонесущего кабеля, монти. рувмого в разъеме на утолщенной части,кожуха 12, между дугообразными пазами 20 выполнены симметрично друг другу сквозные ложевидные прорези 34 (см. фиг, 3), Кабель. ный ввод 35, соединенный с кожухом 12 вин. тами, заходящими в резьбовые отверстия по следнего, служат для бандажа мягких оболочек кабеля опециального назначения и средством фиксации от продольного смещения некоторых установочных элементов. Средства для крепления кабеля внутри кожуха 12 в приведенном примере конструктивного выпол 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 пения электрического штепсельного разъема не показаны.Описываемый разъем работает следующим образом,При соединении ответных частей электрц ческого штепсельного разъема в результате поиска и совмещения ключевой прорези 8 оп разы 3 с ключевым выступом 32 цилиндрической оправы 10 происходит сочленение сопрягаемых элементов разъема. Причем одновременно с начальным моментом шлицевого со единения оправ 3 и 10 в результате стопорения трубчатого корпуса 9 относительной ци линдрической оправы 10 посредством пружины и опорного кольца 27 осуществляется заход радиальных выступов скоб 13 П-образной формы в углубления 7 Г-образных расточек 6 на оправе 3. При последующем сближении ответных частей устройства торец оправы 3 давит на опорное кольцо 27 и освобож. дает ключевой выступ 32 цилиндрической оправы 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.Прц повороте корпуса 9 относительно оправы 3 радиальные выступы, жестко связан ные с корпусом 9, скользят по наклонным уступам Г-образных расточек 6 и стягивают сопрягаемые 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 (байонетцого соединения) разъема. Фиксация соединения разъема обеспечивается усилием сдеформированной цилиндрической пружины сжатия 2 б, оказывающей давление на опорное кольцо 27, упирающееся,в торцовую часть оправы 3.Механическая связь между оправой 3 и сквозными ложевидными прорезями 34 на кожухе 12 при приложении к ним разрывных усилий, действующих вдоль оси соединения устройства, осуществляется утолщенной частью ступенчатого кожуха 12 и скобами 13 П-образной формы, сцепленньгми с дугообразными пазами 20 кожуха 12 с одной стороны и уступами углублений 7 Г-образцых расточек б - с другой,Разъединение ответных частей разъема производится путем, выведения радиальных выступов из охватывающих их углублений 7 Г-образных расточек б оправы 3, 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 2 б смещается в первоначальное положение, входя в шлицевое соединение с ключевым выступом 32 оправы, что соответствует 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 разъема, выполненный в,виде отдельных скоб П-образной формы, изготовленных из высокопрочного материала, позволяет значительно уменьшить габариты разъема и обеспечить высокую прочность замкового механизма байонетного типа. Эти скобы обеспечивают равномерное распределение возникающих в них напряжений и обладают равнопрочностью и взаимозаменяемостью. Кроме того, они упрощают процесс сборки разъема.Описываемый разъем имеет габариты, удобные для работы в перчатках спецснаряжения, стесняющих подвижность пальцев рук оператора, обеспечивает размещение контак. тонесущих 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 постоян. ных магнита с габаритными размерами Зх 7 х 10 мм, а также элементы заделки тросов и некоторых установочных деталей.Такая конструкция штепсельного разъема позволяет оолее широко использовать его в качестве прицепа, удерживающего разрывные усилия от 2 т и более,Формула изобретения11. 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 1 ми, охватывающий цилиндрическую оправу с контактной колодкой, снабженную на наружной поверх. ности ключевым выступом, взаимодействующим с ключевой прорезью и входящим в вырезохватывающего оправу опорного кольца, при.легающего со стороны, противоположной стороне подсоединения ответной части разъема,5 к пружине и снабженного шлицевым выступом, входящим в,проточку на внутренней поверхности трубчатого корпуса,установленного с возможностью поворотаотносительно кожуха с помощью опор 10 ных выступов, раоположенных на внутреннейповерхности корпуса и входящих в дугообразные, пазы, выполненные на наружной поверхности кожуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения, габаритов разъема,на внутренней поверхности трубчатого корпуса выполнены продольные пазы, в которыхустановлены скобы П-образной формы, изготовленные из высокопрочного материала, прилегающие наружной поверхностью, перемычекк его внутренней поверхности и обращенныеножками во внутреннюю полость корпуса, прнэтом радиальные и опорные выступы распо.ложены на соответствующих ножках скобы,.а проточки выполнены на внутренней поверхности перемычек скобы.2. Разъем по п. 1, отличающийсятем, что, с целью обеспечения фиксации скобП-образной формы, он снабжен двумя полу.шайбами со шпоночными выступами, установЗО ленными на торце трубчатого корпуса, обращенном в сторону сочленения, а в каждой изскоб выполнен поперечный паз, в которыйвходит шпоночный выступ.3, Разъем по пп, 1 и 2, отличающий 35 с я тем, что, с целью облегчения конструкции,на внутренней поверхности трубчатого корпуса выполнены дополнительные продольныепазы, при этом продольные и дополнительныепазы расположены под соответствующими40 ребрами, выполненными на наружной поверхности трубчатого корпуса.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США ЪЪ 3513436, кл. 339 - 90,45 1970,2, Патент Франции М 2018625, кл. Н 01 К23/00, 1970.3. Патент США Уо 3509515, кл. 339 в ,1970.50 4. Патент США Мо 3008116, кл. 339 - 90,1961.5. Авторское свидетельство СССР Мо 251041,кл. Н 01 К 13/46, 1969,, пред. Патент Изд,341 Государственного коми по делам изобретен Москва, Ж, Рауш