Малогабаритный кабельный соединитель
Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры посредством кабелей и соединителей. Цель полезной модели - уменьшение габаритов, повышение защищенности и надежности при эксплуатации, а также удобства при сборке (монтаже) аппаратуры. Указанная цель достигается тем, что в малогабаритном кабельном соединителе, содержащим вилку и розетку, каждая из которых состоит из двух втулок с наружным фланцем и внутренним уступом между ними, диэлектрического вкладыша и установленных в нем штыревых или гнездовых контактов с выступающими хвостовиками, при этом втулка вилки со стороны плоскости разъема имеет наружную резьбу, а на втулку розетки со стороны плоскости разъема установлена накидная гайка для фиксации после сочленения с упомянутой вилкой, хвостовики контактов вилки и розетки с припаянными к ним проводами кабелей, а также наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей покрыты оболочками из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, образующего после полимеризации единые герметичные диэлектрические буферы, кроме того, на последние нанесена информационная маркировка. Технический результат от использования заявляемого соединителя заключается в получении малогабаритного (компактного), защищенного от отрицательного воздействия внешних факторов (температура, влажность, пониженное или повышенное давление, вибрация, удары и т.д.), надежного (устойчивого к изгибам кабеля) в эксплуатации и удобного при сборке (монтаже) кабельного соединителя.
Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры посредством кабелей и соединителей.
Цель полезной модели - уменьшение габаритов, повышение защищенности и надежности при эксплуатации, а также удобства при сборке (монтаже) аппаратуры.
Уровень техники
Известен штепсельный контакт (электрический разъем), содержащий вилку, в виде цилиндрического корпуса со съемной диэлектрической головкой и отверстием для пропускания шнура, при этом полость корпуса представляет собой два канала различного диаметра, соединенные уступом, подпружиненной цилиндрической ножки (контактного штыря), установленной в упомянутых каналах корпуса с возможностью осевого перемещения и электрически соединенной со шнуром, и гнездо (розетку) в виде разрезной втулки с зажимающим элементом, установленной на изоляторе и имеющей хвостовик для подключения проводника (Патент на изобретение 
3132, 1925 г., Кл. 21 с, 22, опубл. 30.06.1927 г.) [1].
Для включения контакта ножку вставляют в отверстие гнезда и зажимают, для отключения - ослабляют зажим и воздействуют на корпус, при этом ножка некоторое время остается во втулке гнезда, а пружина сжимается до тех пор, пока ее упругость не превысит силы трения между гнездом и ножкой, после чего последняя быстро удаляется из гнезда под действием упомянутой пружины. При этом диэлектрическая головка уплотняет и фиксирует шнур, а также предохраняет место соединения шнура с ножкой.
Известное устройство применяется для коммутации электрических цепей с токами большой силы и позволяет производить отключение с минимальным временем контакта ножки и гнезда в целях безопасности, но при применении для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры имеет большой габарит по длине из-за использования диэлектрической головки.
Известно устройство для присоединения кабеля к разъему, содержащее цилиндрический корпус, патрубок с пазами, на который надеваются соединительная гайка для сочленения корпуса с патрубком и прижим с крепежными винтами и выступами, соответствующими пазам патрубка, а также уплотнительную втулку, установленную внутри патрубка и контактирующую с кабелем и выступами прижимов (А.С. СССР 928476, 1979 г., М. Кл.3 H01R 13/56, опубл. Бюл. 18, 1982 г.) [2].
При работе с устройством кабель предварительно помещают в уплотнительную втулку, а затем в патрубок, в пазы последнего вставляют выступы прижимов и стягивают их винтами, при этом усилие прижимов передается уплотнительной втулке и соответственно кабелю.
Известное устройство позволяет уплотнять и надежно фиксировать кабель, но имеет большой габарит по диаметру из-за использования уплотнительной втулки и прижимов с выступами.
Известна вилка РСГТВ соединителя PC АВО.364.047ТУ - герметичная, всеклиматического исполнения, без кожуха, содержащая корпус в виде двух цилиндрических втулок, наружного прямоугольного фланца и внутреннего уступа между ними, а также диэлектрический вкладыш с контактными штырями и монтажными хвостовиками для припайки проводов кабеля, при этом втулка со стороны плоскости разъема соединителя имеет наружную резьбу для фиксации после сочленения с ответной частью - розеткой соединителя PC (АВО.364.047 ТУ «Соединители типов РСГАТВ, РСГБАТВ, РСГТВ, РСГБТВ, РСАТВ, РСБАТВ, РСТВ, РСБТВ. Технические условия», рис.1, табл.1, стр.33, выписка из указанных ТУ опубликована на сайте ООО «Техкомплект», г.Санкт-Петербург, ул.Конституции, д.2, офис 425. => электрические соединители => цилиндрические PC (корпус 18) [3].
При электромонтажных работах к хвостовикам контактов вилки припаивают соответствующие провода распределительного жгута или кабеля, а затем устанавливают корпус фланцем и закрепляют на поверхности, например радиоэлектронного блока, для последующего сочленения с ответной частью - розеткой соединителя PC, установленной на электромонтажном кабеле.
Недостатками известной вилки соединителя являются недостаточные защищенность и надежность из-за невозможности уплотнения и фиксации кабеля, и соответственно предохранения мест пайки хвостовиков контактов и проводов кабеля от механического воздействия при монтаже (возможном изгибе кабеля), от воздействия пониженного (разряжение) или повышенного давления, климатических (температура, влажность) и механических (вибрация, удары) факторов при эксплуатации и транспортировке, а также неудобство при сборке (монтаже) и возможность ошибок подключения из-за отсутствия маркировки обозначения разъема, кабеля и монтажного адреса.
Известна также розетка РСГБТВ соединителя PC АВО.364.047ТУ - герметичная, блочная (с установочным фланцем), всеклиматического исполнения, с кожухом, содержащая корпус в виде двух цилиндрических втулок, наружного прямоугольного фланца и внутреннего уступа между ними, диэлектрический вкладыш с гнездами (трубчатыми контактами) и выступающими за габарит вкладыша и, соответственно розетки, монтажными хвостовиками для припайки проводов кабеля, и защитный кожух с уплотнительной вставкой, установленный на втулке корпуса со стороны хвостовиков, кроме того, в варианте исполнения (без фланца) на втулку со стороны плоскости разъема соединителя может быть установлена накидная гайка для фиксации после сочленения с ответной частью - вилкой соединителя PC (АВО.364.047 ТУ «Соединители типов РСГАТВ, РСГБАТВ, РСГТВ, РСГБТВ, РСАТВ, РСБАТВ, РСТВ, РСБТВ. Технические условия», рис.8 или 6, табл.8 или 6 стр.40 или 38, выписка из указанных ТУ опубликована на сайте ООО «Техкомплект», г.Санкт-Петербург, ул.Конституции, д.2, офис 425. => электрические соединители => цилиндрические PC (корпус 18) [4].
При электромонтажных работах предварительно отсоединяют защитный кожух от корпуса и уплотнительную вставку от кожуха и пропускают через них кабель, кроме того, в вариантах исполнения возможны установка защитного чехла, например из влагонепроницаемого материала и наложение бандажа, например из ниток, в месте разветвления проводов, к хвостовикам контактов розетки припаивают соответствующие провода кабеля, перемещают защитный кожух по кабелю, закрепляют его на основании, перемещают уплотнительную вставку по кабелю, устанавливают ее в защитном кожухе и фиксируют кабель затяжкой последней, в вариантах исполнения - устанавливают корпус фланцем и закрепляют на поверхности, например радиоэлектронного блока, или оставляют розетку незакрепленной для последующего сочленения с ответной частью - вилкой соединителя PC, установленной на другом электромонтажном кабеле.
Недостатками известной розетки соединителя являются большие габариты, при использовании в радиоэлектронных приборах с насыщенным, плотным электромонтажом из-за применения защитного кожуха с уплотняющей втулкой, а также недостаточные защищенность и надежность, при эксплуатации в сложных условиях - температура, влажность, пониженное (разряжение) или повышенное давление, вибрация, удары и т.д., из-за отсутствия фиксации и диэлектрической изоляции мест соединения (пайки) контактов розетки и проводов кабеля, а также неудобство при сборке (монтаже) и возможность ошибок подключения из-за отсутствия маркировки обозначения розетки, кабеля и монтажного адреса.
Указанные недостатки устраняются тем, что в малогабаритном кабельном соединителе, содержащим вилку и розетку, каждая из которых состоит из двух втулок с наружным фланцем и внутренним уступом между ними, диэлектрического вкладыша и установленных в нем штыревых или гнездовых контактов с выступающими хвостовиками, при этом втулка вилки со стороны плоскости разъема имеет наружную резьбу, а на втулку розетки со стороны плоскости разъема установлена накидная гайка для фиксации после сочленения с упомянутой вилкой, хвостовики контактов вилки и розетки с припаянными к ним проводами кабелей, а также наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей покрыты оболочками из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, образующего после полимеризации единые герметичные диэлектрические буферы, кроме того, на последние нанесена информационная маркировка.
Бандаж [фр. bandage] - 2) металлическое кольцо или пояс, надеваемый на части машин или конструкций для увеличения их прочности или износоустойчивости.
Демпфирование колебаний [< нем. dämpfen глушить] - гашение нежелательных колебаний в механических, электрических и других системах.
Демпфер [< нем. dämpfer глушитель] - устройство для уменьшения или предотвращения вредных механических колебаний.
Компаунд [англ. < compound составной, смешанный] - 2) изоляционный материал из асфальтовых и парафинистых веществ и масел; применяется в электротехнике для заливки кабельных муфт, кабельных концов и вводов, а также трансформаторов, конденсаторов и других элементов радиотехнических устройств с целью их герметизации.
Буфер [англ. buffer < buff смягчать толчки] - 1) устройство для смягчения ударов.
Задача, на решение которой направлена полезная модель
При производстве специальной радиоэлектронной аппаратуры, габариты которой ограничены, электрический объемный монтаж имеет высокую плотность из-за насыщенности большим количеством радиоэлементов.
Существующие соединители, выпускаемые промышленностью, из-за своих габаритов, обусловленных применением в розетке защитного кожуха с уплотняющей вставкой для защиты мест распайки проводов кабеля внутри корпуса и фиксации самого кабеля, не позволяют осуществить подобный монтаж, кроме того, они не удовлетворяют жестким требованиям по защищенности и надежности при эксплуатации подобной техники.
Из изложенного видна задача, на решение которой направлена полезная модель, состоящая в получении малогабаритного (компактного), защищенного от отрицательного воздействия внешних факторов (температура, влажность, пониженное или повышенное давление воздуха, вибрация, удары и т.д.), надежного (устойчивого к изгибам кабеля) в эксплуатации и удобного при сборке (монтаже) кабельного соединителя.
Для решения обозначенной задачи целесообразно исключить из существующих конструкций розеток соединителей защитный кожух с уплотняющей вставкой и применить для выполнения его функций (уплотнение, фиксация кабеля и предохранение мест пайки хвостовиков контактов и проводов кабеля от отрицательного воздействия внешних факторов) герметичные диэлектрические буферы, образованные путем заливки и полимеризации оболочек из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, нанесенных на хвостовики контактов вилки и розетки и припаянные к ним провода кабелей, наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей, а также нанести на упомянутые буферы информационную маркировку.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен малогабаритный кабельный соединитель, общий вид, на фиг.2 - вилка соединителя с кабелем в разрезе, на фиг.3 - розетка соединителя с кабелем в разрезе.
Малогабаритный кабельный соединитель содержит вилку 1, состоящую из втулок 2 и 3, наружного фланца 4 и внутреннего уступа 5 между ними, вкладыша 6 и установленных в нем штыревых контактов 7 с хвостовиками 8, при этом втулка 2 со стороны плоскости разъема соединителя* (* на чертежах не обозначена, здесь и далее) имеет наружную резьбу 9, а хвостовики 8 с припаянными к ним проводами кабеля*, наружная поверхность* втулки 3 и бандаж кабеля* покрыты оболочками* из демпфирующего диэлектрического материала*, образующего единые герметичные диэлектрические буферы 10, соединитель содержит также розетку 11, состоящую из втулок 12 и 13, наружного фланца 14 и внутреннего уступа 15 между ними, вкладыша 16 и установленных в нем гнездовых контактов 17 с хвостовиками 18, при этом на втулку 13 со стороны плоскости разъема соединителя* установлена накидная гайка 19 для фиксации после сочленения с упомянутой вилкой 1, хвостовики 18 с припаянными к ним проводами кабеля*, наружная поверхность* втулки 12 и бандаж кабеля* покрыты оболочками* из демпфирующего диэлектрического материала*, образующего единые герметичные диэлектрические буферы 20, кроме того, на поверхности* буферов 10 и 20 нанесена маркировка** (** на чертежах не показана, здесь и далее).
Работа с малогабаритным кабельным соединителем осуществляется следующим образом.
Предварительно нарезают кабель* необходимого размера, помещают его во влагонепроницаемый чехол**, например из ткани плащевой по ОСТ 17-479-84, производят разделку проводов* с глухой заделкой и наложением бандажа* на место заделки, например из аримидной нити или стеклонити с пропиткой, например кремнийорганическим электроизоляционным лаком КО-945, зачищают концы проводов* и экрана* (при его наличии), обезжиривают, например спирто-бензиновой смесью 1:1 и облуживают, например оловянно-свинцовым припоем ПОС 61.
Устанавливают контакты 7 вилки 1 или контакты 17 розетки 11 во вкладыш 6 или 16, после чего, устанавливают, закрепляют и фиксируют последний уступом 5 или 15, кроме того, на втулку 13 розетки 11 надевают накидную гайку 19.
Обезжиривают и облуживают хвостовики 8 или 18 контактов 7 или 17, затем припаивают провода кабеля* к соответствующим хвостовикам 8 или 18 и покрывают места пайки, например эпоксидно-уретановым лаком УР 231.
Производят контроль электрического монтажа, в т.ч. «прозвонку» и контроль сопротивления изоляции.
Сочленяют соединитель*, при этом штыревые контакты 7 вилки 1 входят в гнездовые контакты 17 розетки 11, затем фиксируют сочленение путем накручивания гайки 19 розетки 11 на резьбу 9 вилки 1 с необходимым натягом.
Устанавливают соединитель* или отдельно вилку 1 или розетку 11 с припаянными кабелями* в соответствующие отверстия приспособления** (заливочную или литьевую форму), и фиксируют кабели* прижимами**.
Обезжиривают места заливки и приготавливают компаунд, например двухкомпонентный силиконовый «Виксинт ПК-68», заливают его в рабочую полость приспособления**, например при помощи шприца**, через литниковое отверстие** приспособления**, и полимеризуют, для конкретного компаунда «Виксинта ПК-68» 24 часа при температуре 25°С.
Разбирают приспособление**, вынимают соединитель* или отдельно вилку 1 или розетку 11 с припаянными кабелями*.
Удаляют прибыльную часть литниковой системы и возможный облой с полученных герметичных диэлектрических буферов 10 или 20, наносят на них информационную маркировку - обозначения розетки, кабеля и монтажного адреса.
Производят контроль электрического монтажа, в т.ч. «прозвонку» и контроль сопротивления изоляции. Проводят механические (виброустойчивость, вибропрочность, линейное ускорение в диапазоне частот и ускорений, одиночные, многократные удары, длительные наклоны и т.д.) и климатические (теплота, холод, термический удар, влажность, морской туман и т.д.) испытания, воздействие на устойчивость при пониженном и повышенном давлении воздуха и другие виды специальных испытаний.
Устанавливают при необходимости вилку 1 или розетку 11 фланцем 4 или 14 на корпус** или панель радиоэлектронного прибора**, закрепляют и производят сборку (генеральный электрический монтаж).
Технический результат от использования заявляемого соединителя заключается в получении малогабаритного (компактного), защищенного от отрицательного воздействия внешних факторов (температура, влажность, пониженное или повышенное давление, вибрация, удары и т.д.), надежного (устойчивого к изгибам кабеля) в эксплуатации и удобного при сборке (монтаже) кабельного соединителя.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно применением герметичных диэлектрических буферов, образованных путем заливки и полимеризации оболочек из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, нанесенных на хвостовики контактов вилки и розетки и припаянные к ним провода кабелей, наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей, а также нанесением на упомянутые буферы информационной маркировки.
Представленные описание и чертежи заявляемого малогабаритного кабельного соединителя позволяют, используя покупные комплектующие изделия, существующие материалы и оснастку, изготовить его промышленным способом и использовать для электрического соединения блоков радиоэлектронной аппаратуры посредством кабелей с вилками и розетками.
1. Малогабаритный кабельный соединитель, содержащий вилку и розетку, каждая из которых состоит из двух втулок с наружным фланцем и внутренним уступом между ними, диэлектрического вкладыша и установленных в нем штыревых или гнездовых контактов с выступающими хвостовиками, при этом втулка вилки со стороны плоскости разъема имеет наружную резьбу, а на втулку розетки со стороны плоскости разъема установлена накидная гайка для фиксации после сочленения с упомянутой вилкой, отличающийся тем, что хвостовики контактов с припаянными к ним проводами кабелей, а также наружные поверхности втулок со стороны хвостовиков и бандажи кабелей покрыты оболочками из демпфирующего диэлектрического материала, например заливочного полимерного компаунда, образующего после полимеризации единые герметичные диэлектрические буферы.
2. Соединитель по п.1, отличающийся тем, что на поверхность буферов нанесена маркировка, например лазерным методом.
