Электрический соединитель

(51)7 01 4/24 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическому соединителю с присоединительными элементами, и может быть использовано, например, для получения разъемного электрического соединения с электрическими проводами коммуникационных сетей. Электрический соединитель (8) содержит монтажный узел (14), расположенный на его задней стороне. Устройства (18) защиты от перенапряжения размещены на монтажном узле (14) таким образом, что они электрически соединены с первыми присоединительными элементами (12) для того, чтобы обеспечить защиту от перенапряжения электрических цепей, которые при использовании присоединены к первым присоединительным элементам (12). Разъемные монтажные средства (20) соединяют соединитель (8) с опорной структурой (22) соединителя. Таким образом, наличие монтажного узла (14) на задней стороне соединителя (8) для установки устройств (18) защиты от перенапряжения обеспечивает легкий доступ к присоединительным элементам соединителя и устройствам защиты от перенапряжения. 9766 Настоящее изобретение относится к электрическому соединителю, содержащему расположенные на его передней стороне первые присоединительные элементы, к которым присоединены внешние электрические провода для создания электрических соединений между проводами и первыми присоединительными элементами, причем соединитель рассчитан на установку устройств защиты от перенапряжения так что устройства защиты от перенапряжения электрически соединены с первыми присоединительными элементами, для обеспечения защиты от перенапряжения для электрических схем, которые при эксплуатации внешних проводов присоединены к первым присоединительным элементам, и разъемное монтажное средство для обеспечения разъемного соединения соединителя с опорной структурой для соединителя. Электрические соединители с присоединительными элементами, например, для получения разъемного электрического соединения с электрическими проводами коммуникационных сетей, могут быть установлены таким образом, что они предполагают установку устройств защиты от перенапряжения,которые в случае возникновения состояния перенапряжения действуют на провод таким образом, что замыкают его на землю. Устройства такого вида могут быть присоединены через соответствующие пары проводов, которые принадлежат соответствующим коммуникационным схемам. Каждое устройство защиты от перенапряжения может включать в свой состав устройство с тремя присоединительными элементами, причем первый и третий присоединительные элементы при использовании соединены с соответствующими проводами пары,которой они принадлежат. Второй присоединительный элемент заземлен. Если к устройству такого рода приложено нормальное напряжение, между всеми присоединительными элементами устройство выполняет роль полного сопротивления, однако в условиях перенапряжения либо на первом, либо на втором присоединительном элементе происходит пробой, который замыкает на землю присоединительный элемент, на котором возникло перенапряжение. На практике важно предусмотреть наличие устройств такого вида в коммуникационных системах, для того чтобы предотвратить причинение системам тяжелых повреждений из-за возникновения условий перенапряжения, которые могут быть порождены, например, ударами молнии. На практике, например в телефонной коммутации, присоединенные разъемным способом к сетевым проводам соединители устанавливают на специально приспособленной опорной структуре, причем присоединительные элементы для обеспечения более легкого доступа выставляют наружу, при этом должна быть предусмотрена возможность осуществления частого изменения соединений присоединительных элементов соединителя с проводами, для того чтобы учитывать запросы пользователей сети. В конструкции такого типа устройства защиты от 2 перенапряжения тогда могут быть установлены на передней стороне соединителя. С точки зрения легкого доступа это монтажное расположение является целесообразным, так как устройства защиты от перенапряжения сами должны быть доступны в целях обеспечения возможности замены. Вместе с тем, их установка таким способом является нецелесообразной тогда, когда затем устройства размещены рядом с присоединительными элементами соединителя и тем препятствуют целесообразному доступу к присоединительным элементам соединителя. Так, известно устройство защиты от перенапряжения ( 3014796 С 3, кл.014/06, 1989), которое оформлено в виде корпуса из изолирующего материала, к которому присоединено большое число проводов для снятия напряжения. Устройство может быть вставлено в разъем для подключения. Недостатком вышеуказанного устройства является необходимость его установки в электрический соединитель отдельно, что вызывает необходимость использования двух отдельных устройств. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электрический соединитель( 2804478 С 2, кл.014/24, 1982), который включает присоединительный элемент, контактирующий с проводом, жестко закрепленный на несущей поверхности зажимного элемента. Зажимной элемент включает в себя присоединительный элемент. Попарно соединенные между собой присоединительные элементы, объединенные в единую конструкцию с зажимными элементами, могут быть избирательно установлены на несущей плате с изолированным корпусом, от которой они могут быть отсоединены. Недостатком вышеуказанного соединителя является отсутствие защиты от перенапряжения. Задача изобретения состоит в разработке электрического соединителя, снабженного устройством защиты, которое установлено так, что обеспечен беспроблемный доступ к присоединительным элементам соединителя и легкий доступ к устройствам защиты от напряжения. Изобретение отличается тем, что соединитель имеет расположенный на его задней стороне монтажный узел для установки устройства защиты от перенапряжения. Разъемное монтажное средство, по меньшей мере, частично может быть образовано заземляющим элементом, который при использовании соединителя обеспечивает разъемное электрическое соединение с опорной структурой, так что от соединителя к заземленной проводящей части опорной структуры образована электрическая цепь заземления. Первые присоединительные элементы могут быть размещены на изолирующем корпусе соединителя, причем монтажный узел имеет вторые присоединительные элементы, которые электрически соединены с отдельными первыми присоединительными элементами, причем монтажный узел рассчитан на установку устройств защиты от перенапряже 9766 ния, так что они соединены со вторыми присоединительными элементами таким образом, что устройства защиты от перенапряжения через вторые присоединительные элементы связаны с первыми присоединительными элементами. Монтажный узел может иметь изолирующую структуру и печатную плату, причем вторые соединительные элементы размещены на изолирующей структуре и электрически соединены с проводящими дорожками печатной платы, которые электрически соединены с первыми присоединительными элементами. Может быть предусмотрен электропроводящий заземляющий. элемент, который при использовании соединителя образует часть разъемного монтажного средства или, в противном случае, электрически связан с ним, для того чтобы образовать связь с землей устройств защиты от перенапряжения. В одной форме заземляющий элемент может быть установлен таким образом, что он разъемным способом контактирует с изолирующим корпусом соединителя. Равным образом в частной форме реализации заземляющий элемент может иметь захватывающие части, которые установлены с целью обеспечения разъемного захвата опорной структуры, для того чтобы обеспечить разъемное соединение соединителя с опорной структурой. В последнем случае захватывающие части могут быть упругими и быть расположенными рядом с соответствующими противолежащими частями соединителя, так что элементы опорной структуры могут быть упруго захвачены между захватывающими частями и противолежащими частями соединителя. Противолежащие части могут быть образованы на заземляющем элементе таким образом, что каждая захватывающая часть и противолежащая ей часть образуют между собой соответствующее направленное назад отверстие для установки соответствующего элемента опорной структуры. На каждом конце заземляющего элемента могут быть расположены захватывающая часть и приданная ей противолежащая часть заземляющего элемента. Может быть предусмотрен закрывающий заднюю сторону соединителя кожух. Он может быть разъемным способом прикреплен к изолирующему корпусу соединителя. Изолирующий корпус соединителя и первые присоединительные элементы могут образовывать части разъединительного модуля, причем первые присоединительные элементы расположены в двух параллельных рядах, так что определены пары первых присоединительных элементов, которые состоят,соответственно, из первого присоединительного элемента в одном ряду и противоположенного первого присоединительного элемента в другом ряду,причем первые присоединительные элементы имеют соответствующие упругие контактные части, при этом упругие контактные части первых присоединительных элементов в каждой такой паре расположены таким образом, что в первом своем положении они предварительно упруго притянуты друг к другу,образуя электрический контакт, а во втором своем положении посредством вставки между ними электроизолирующего элемента, например, контрольного штекера, так что они вопреки упругому предварительному натяжению разжимаются, оказываются раздвинуты из положения непосредственного электрического контакта. При этой реализации упругие контактные части каждой пары в своем первом положении электрически соединены, а во втором положении разъединены. В формах реализации этого вида с устройствами защиты от перенапряжения могут быть соединены только первые присоединительные элементы, расположенные в одном ряду первых присоединительных элементов. Могут существовать, например, два расположенных на расстоянии друг от друга параллельных ряда из вторых присоединительных элементов, причем продолговатая часть заземляющего элемента размещена таким образом, что она проходит параллельно рядам и между ними. Продолговатая часть заземляющего элемента может быть в общих чертах плоской и быть расположенной таким образом, что образует выступающий барьер между отдельными устройствами защиты от перенапряжения, которые расположены по обе стороны от нее. Продолговатая часть может иметь выступы, которые контактируют с проводящими дорожками на печатной плате и,таким образом, через эти проводящие дорожки с отдельными вторыми присоединительными элементами. Далее изобретение лишь в качестве примера описано при помощи прилагаемых чертежей, на которых показано фиг. 1 - вид в перспективе в разобранном виде реализованного соответственно изобретению электрического соединителя и опорной структуры, с которой используется соединитель фиг. 2 - вид сзади соединителя и опорной структуры по фиг. 1 в перспективе фиг. 3 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг. 2, но при этом одна составная часть соединителя удалена для того, чтобы показать связи с заземляющим элементом внутри соединителя фиг. 4 - электрическую схему, которая показывает электрические соединения внутри соединителя по фиг. 1. Показанный электрический соединитель 8 создан для того, чтобы обеспечить его разъемную конструкцию на опорной структуре 22, которая в данном случае образована двумя расположенными на расстоянии друг от друга параллельными шинами 72. Соединитель 8 имеет электроизолирующий корпус 10, на передней стороне которого расположены первые присоединительные элементы 12, к которым при эксплуатации соединителя подсоединены изолированные жильные провода коммуникационных схем. Присоединительные элементы 12 реализованы в виде режущих зажимов с разветвленными наружными частями, которые образуют расположенные 3 9766 друг против друга упругие держатели, между которыми может быть зажат изолированный жильный провод, так что внутренний край держателя разрезает изоляцию и упруго сжимает провод, образуя контакт, так что провод захватывается держателями,которые электрически контактируют с проводом. Передняя сторона корпуса 10 имеет удлиненную прямоугольную форму, а присоединительные элементы расположены на ней в двух находящихся на расстоянии друг от друга параллельных рядах, которые проходят параллельно более длинной стороне передней стороны. Разветвленные концы присоединительных элементов 12 размещены в раскрытых вперед полостях 74 на передней стороне корпуса 10,для того чтобы обеспечить легкое присоединение к ним жильных проводов. На задней стороне корпуса 10 соединитель 8 снабжен монтажным узлом 14 с печатной платой 26 и установленной на нем изолирующей структурой 24, образованной изолирующими корпусами 38 обоих соединителей 28 устройств защиты от перенапряжения. Как ниже описано, отдельные присоединительные элементы 12 припаяны к проводящим дорожкам на печатной плате 26 или электрически соединены с ними другим способом. Проводящие дорожки на печатной плате 26 также соединены, например, пайкой со вторыми присоединительными элементами 16, которые образованы на изолирующих корпусах 38, являющихся составными элементами соединителя 28. Присоединительные элементы 16 являются элементами такого вида, который обеспечивает установление электрической связи с вставляемыми в них жилами, а именно путем зажимания, когда конец жилы зажат в присоединительном элементе. Устройства 18 защиты от перенапряжения электрически соединены с соединителями 28 посредством такого рода вставки жил 44 46, 48 каждого устройства 18 в соответствующий присоединительный элемент 16,так что захваченные жилы через проводящие дорожки на печатной плате 26 оказываются электрически соединенными с присоединительными элементами 12. Что касается устройств 18, то речь в данном случае идет о газоразрядных устройствах, а именно о заполненных газом устройствах со средним выводом, к которому присоединена жила 46, и выводами на внешних концах, к которым присоединены соответствующие жилы 44, 48. Заземляющий проводник реализован в форме заземляющего элемента 50 из металлической пластины путем штамповки и гибки. Он имеет плоскую среднюю, в общем случае имеющую форму полосы плоскую часть 52, причем по одному краю проходят выступы 54 наружу. Эти выступы 54 вставлены в отверстия в печатной плате 26, расположенные между двумя соединителями 28, и припаяны к проводящим дорожкам на печатной плате 26 или электрически соединены с ними другим способом, так что часть 52 проходит между соединителями 28 и отходит наружу от задней стороны печатной платы 26. 4 Элемент 50 имеет на своих концах поперек загнутые, в основном плоские части 60, причем они имеют, соответственно, на свободном конце выполненную в форме язычка монтажную часть 62 с отверстием 64. Эти части 62 вставлены в пазы 66 на задней стороне корпуса 10 и на каждом конце корпуса 10, так что монтажная часть 62 взаимодействует с непоказанными внутренними фиксирующими элементами в пазах 66, для того чтобы зафиксировать монтажную часть 62 и надежно, но разъемно установить элемент 50 на корпус 10. Например, пазы 66 могут иметь внутренние фиксирующие выступы, которые с этой целью вставлены в отверстия 64. Плоские части 60 на противолежащих монтажным частям 62 концах, кроме того, имеют упругие захватывающие части 68, которые расположены на соединителе 8 сзади и отходят наружу. Эти захватывающие части 68 действуют совместно с соответствующими соседними, но расположенными на расстоянии краевыми частями 70 элемента 50, образованными путем выреза на концах части 52, для того чтобы обеспечить возможность разъемного упругого захвата параллельных шин 72 опорной структуры 22, как показано на фиг. 2 и 3. Таким образом, каждая захватывающая часть 68 и ее соседняя противолежащая краевая часть 70 представляют собой соответствующее разъемное монтажное средство 20 для разъемного монтажа соединителя 8 на структуре 22. Предусмотрен также задний кожух 30, который может быть расположен над плоской частью 52 элемента 50, печатной платой 26, соединителями 28 и устройствами 18. Кожух 30 прилегает к задней стороне корпуса 10 и при присоединении соединителя к шинам 72 опорной структуры 22 прочно удерживается между задней стороной корпуса 10 и шинами благодаря фиксирующему зажиму удлинений 32,расположенных по краям кожуха. Со стороны краев кожух 30 имеет щели 34, через которые выходят краевые части 70 плоских частей 52 элемента 50, так что они совместно с захватывающими частями 68 могут реализовывать захват шин 72. Имеющие место при эксплуатации электрические связи внутри соединителя 8, а также идущие к нему и от него, схематически представлены на фиг. 4,причем эта фигура показывает жильные провода 82,86 входных коммутационных пар, которые присоединены к соседним входным присоединительным элементам 12, расположенным в одном ряду присоединительных элементов 12 на корпусе 10, и жильные провода 80, 84 выходных коммутационных пар, которые присоединены к соседним выходным присоединительным элементам 12, расположенным в другом ряду присоединительных элементов 12 на корпусе 10. Соединения с проводами 80, 82, 84, 86 установлены при помощи режущих зажимных контактных частей 12 а присоединительных элементов 12. Проводящие дорожки на печатной плате 26 схематически представлены при помощи условных обозначений 88. Некоторые из этих проводящих дорожек, как показано, обеспечивают соединение кор 9766 пусных частей 12 контакта 12 в его входном ряду с присоединительными элементами 16 и, тем самым,с жилами 44, 48 устройств 18. Также жилы 46 устройств 18 через другие проводящие дорожки 88 платы соединены с элементом 50 и, тем самым с шинами 72 опорной структуры 22. Во время эксплуатации между присоединенными к присоединительным элементам 12 жилами могут быть установлены соединения, и именно такие, как это требуется, для того чтобы соответствовать установке требуемых коммуникационных переключающих схем. Это может быть сразу осуществлено на передней части соединителя, а именно без помех или неудобств, с которыми можно встретиться, когда устройства защиты от перенапряжения расположены на передней стороне соединителя. С другой стороны, при необходимости может быть обеспечен легкий доступ к устройствам 18 путем отсоединения зажимов соединителя 8 от шин 72 и снятие кожуха. Устройства 18 могут быть сразу удалены из соединителя 28 без приложения ручных усилий, для того чтобы извлечь жилы из присоединительных элементов 16. Представленный корпус 10 и представленные присоединительные элементы 12 образуют так называемый разъединительный модуль 40, присоединительные элементы которого в каждом его ряду разъемно и электрически присоединены к соответствующим принадлежащим или противолежащим присоединительным элементам 12 в другом ряду. Это присоединение реализовано посредством упругого установления контакта в упругих контактных частях 12 с (фиг. 4) присоединительных элементов 12 одного ряда с соответствующими пружинными частями 12 с присоединительных элементов другого ряда. Части 12 с расположены в желобе, проходящем в продольном направлении на передней стороне корпуса соединителя, таким образом они являются доступными, так что возможно целенаправленное разъединение электрического соединения между каждым из присоединительных элементов в одном ряду и соответствующим принадлежащим ему присоединительным элементом 12 в другом ряду, для чего между частями 12 с размещают, например, изолирующий штекер или контрольный штекер, так что части 12 с вопреки их упругому собственному предварительному притяжению оказываются разжаты. Благодаря тому факту, что устройства защиты от перенапряжения расположены на задней стороне соединителя, контрольные и/или изолирующие штекера в случае необходимости могут быть вставлены и извлечены без каких-либо затруднений. Далее необходимо уяснить, что для соединения с присоединительными элементами 12 соединителя вместо изолирующих и контрольных штекеров может быть использован любой другой тип присоединительного устройства. Описанное устройство было представлено лишь в качестве примера, однако могут быть предложены многочисленные модификации, не противоречащие духу и находящиеся в пределах правовой охраны изобретения, которая включает каждый раскрытый здесь оригинальный признак изобретения и каждую комбинацию из раскрытых здесь признаков. Условные обозначения 8 Электрический соединитель 10 Изолирующий корпус 12 Первые присоединительные элементы 12 а Режущие зажимные контактные части (контактов 12) 12 Корпусные части (контактов 12) 12 с Пружинящие части (контактов 12) 14 Монтажный узел 16 Вторые присоединительные элементы 18 Устройства защиты от перенапряжения 20 Разъемное монтажное средство 22 Опорная структура 24 Изолирующая структура 26 Печатная плата 28 Соединитель устройств защиты от перенапряжения 3 0 Кожух 32 Удлинения, расположенные по краям (кожуха 30) 34 Щели (в кожухе 30) 38 Изолирующий корпус (кожуха 30) 40 Разъединительный модуль 44 Жила (устройств защиты от перенапряжения) 46 Жила (устройств защиты от перенапряжения) 48 Жила (устройств защиты от перенапряжения) 50 Заземляющий элемент 52 Плоская часть (элемента 50) 54 Выступы (на элементе 50) 60 Поперек загнутая плоская часть (элемента 50) 62 Монтажные части (элемента 50) 64 Отверстие (в элементе 50) 66 Пазы (в корпусе 10) 68 Захватывающая часть (элемента 50) 70 Краевая часть (элемента 50) 72 Шины 74 Полости (в корпусе 10) 80 Жильный провод (выходящий) 82 Жильный провод (входящий) 84 Жильный провод (выходящий) 86 Жильный провод (входящий) 88 Проводящая дорожка (на печатной плате 26) ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Электрический соединитель (8), содержащий размещенные на его передней стороне первые присоединительные элементы (12), к которым присоединены внешние электрические провода для создания электрических соединений между проводами и первыми присоединительными элементами (12),5 9766 отличающийся тем, что соединитель рассчитан на установку устройств (18) защиты от перенапряжения, так что устройства защиты от перенапряжения электрически соединены с первыми присоединительными элементами (12). для обеспечения защиты от перенапряжения для электрических схем, которые при эксплуатации внешними проводами присоединены к первым присоединительным элементам (12),и содержит разъемное монтажное средство (20) для обеспечения разъемного соединения соединителя (8) с опорной структурой (22) для соединителя (8), на задней стороне которого расположен монтажный узел (14) для установки устройств (18) защиты от перенапряжения. 2. Электрический соединитель по п. 1, отличающийся тем, что разъемное монтажное средство(20), по меньшей мере, частично образовано проводящим заземляющим элементом (50), который при использовании соединителя обеспечивает установление разъемного электрического соединения с опорной структурой (22), так что от соединителя (8) к заземленному электропроводящему элементу опорной структуры (22) образуется электрическая цепь заземления. 3. Электрический соединитель по п. 1, отличающийся тем, что первые присоединительные элементы (12) размещены на изолирующем корпусе(10) соединителя (8), причем монтажный узел (14) имеет вторые присоединительные элементы (16),электрически контактирующие с отдельными первыми присоединительными элементами (12), причем монтажный узел (14) выполнен с возможностью установки устройств (18) защиты от перенапряжения, для получения соединения со вторыми присоединительными элементами (16) таким образом, что устройства (18) защиты от перенапряжения через вторые присоединительные элементы (16) соединены с первыми присоединительными элементами(12). 4. Электрический соединитель по п. 3, отличающийся тем, что монтажный узел (14) имеет изолирующую структуру (24) и печатную плату (26),причем вторые присоединительные элементы (16) размещены на изолирующей структуре (24) и электрически соединены с проводящими дорожками (88) печатной платы (26), которые электрически соединены с первыми присоединительными элементами(12). 5. Электрический соединитель по п. 3 или 4, отличающийся тем, что предусмотрен электропроводящий заземляющий элемент (50) для электрического соединения с разъемным монтажным средством (20) для того, чтобы образовать связь с землей устройств (18) защиты от перенапряжения. 6. Электрический соединитель по пункту 5, отличающийся тем, что заземляющий элемент (50) выполнен таким образом, что он разъемным способом соединен с изолирующим корпусом (10) соединителя. 7. Электрический соединитель по п. 6, отли 6 чающийся тем, что заземляющий элемент (50) имеет захватывающие части (68), выполненные с возможностью разъемного захвата опорной структуры(22) для обеспечения разъемного соединения соединителя с опорной структурой (22). 8. Электрический соединитель по п. 7, отличающийся тем, что захватывающие части (68) являются упругими и расположены соответственно рядом с противоположенными частями (70) соединителя с возможностью захвата элементов опорной структуры упруго между захватывающими частями(68) и противолежащими частями (70) соединителя. 9. Электрический соединитель по п. 8, отличающийся тем, что противолежащие части (70) выполнены на заземляющем элементе (50) таким образом, что каждая захватывающая часть (68) и противолежащая ей часть (70) образуют между собой соответствующее направленное назад отверстие для установки соответствующего элемента опорной структуры (22). 10. Электрический соединитель по одному из пп. 7-9, отличающийся тем, что на каждом конце заземляющего элемента (50) расположены захватывающая часть (68) и соответствующая ей противолежащая часть (70) заземляющего элемента(50). 11. Электрический соединитель по одному из пп. 3-10, отличающийся тем, что для защитного покрытия задней стороны соединителя предусмотрен кожух (30). 12. Электрический соединитель по п. 11, отличающийся тем, что кожух (30) раэъемно закреплен на изолирующем корпусе (10) соединителя. 13. Электрический соединитель по одному из пп. 3-12, отличающийся тем, что изолирующий корпус(10) соединителя и первые присоединительные элементы (12) образуют части разъединительного модуля (40), причем первые присоединительные элементы (12) расположены в двух параллельных рядах, так что определены пары первых присоединительных элементов (12), которые состоят, соответственно, из первого присоединительного элемента(12) в одном ряду и противолежащего первого присоединительного элемента (12) в другом ряду, причем первые присоединительные элементы (12) имеют соответствующие упругие контактные части(12 с), при этом упругие контактные части первых присоединительных элементов в каждой паре расположены таким образом, что в первом своем положении они предварительно упруго притянуты друг к другу, образуя электрический контакт, а во втором своем положении посредством вставки между ними электроизолирующего элемента, так что они вопреки упругому предварительному натяжению разжимаются, раздвинуты из положения непосредственного электрического контакта. 14. Электрический соединитель по п. 13, отличающийся тем, что первые присоединительные элементы (12), к которым присоединены устройства(18) защиты от перенапряжения, расположены толь 9766 ко в одном ряду первых присоединительных элементов (12). 15. Электрический соединитель по одному из пп. 3-14, отличающийся тем, что содержит два находящихся на расстоянии друг от друга параллельных ряда из вторых присоединительных элементов (16),причем продолговатая часть (52) заземляющего элемента (50) расположена таким образом, что она проходит параллельно рядам и между ними. 16. Электрический соединитель по п. 15, отличающийся тем, что продолговатая часть (52) имеет выступы (54), которые соединены с проводящими дорожками (88) на печатной плате (26) и, тем самым, через эти проводящие дорожки - с отдельными из вторых соединительных элементов (16).