Соединительное устройство

 

Соединительное устройство предназначено для межсоединения жгутов, состоящих из пучков многожильных проводов, в заземляемом оборудовании, содержит опорный корпус, заземляющее кольцо, внутреннее зажимное кольцо, внешнее зажимное кольцо и оптимизирующий натяжение элемент. Технический результат - минимизация межпроводной интерференции электромагнитного излучения, уменьшение размеров и веса соединителя, а также обеспечение возможности осуществлять в жгуте межсоединения круглых проводов с плоскими проводами. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается сборок электрических соединителей и, в частности, компактной, легкой сборки с опорным корпусом, которая может связывать между собой жгуты многожильных проводов.

В настоящее время жгуты многожильных проводов, например в летательных аппаратах, взаимосвязаны посредством изолированных структур называемых "опорными корпусами". На сегодняшний день опорные корпуса представляют собой большие и сравнительно тяжелые структуры, требующие, чтобы соединения проводов между входными и выходными частями опорного корпуса осуществлялись в соотношении 1:1. Такие опорные корпуса к тому же не обеспечивают эффективного экранирования провода от провода от электромагнитного излучения внутри опорного корпуса, так как неэкранированные провода проходят внутри опорного корпуса от входа до выхода. Таким образом, согласно предшествующему уровню техники внутри опорных корпусов могут возникать чрезмерные перекрестные искажения или межпроводные помехи, в особенности на линиях высоковольтных передач.

Поскольку жгуты проводов имеют внешний экран от электромагнитного излучения, который изолирует весь жгут проводов, а также внутренние индивидуальные экраны от электромагнитного излучения на проводах, которые необходимо удалять и заземлять перед введением провода в опорный корпус, то такие неэкранированные провода будут обязательно подвергаться воздействию помех от электромагнитного излучения внутри опорного корпуса, хотя они будут экранированы от окружающей среды опорным корпусом. Таким образом, провода, которые должны быть экранированы от помех любого вида, не могут быть соединены между собой внутри опорных корпусов, используемых в настоящее время согласно предшествующему уровню техники. Известные опорные корпуса также довольно длинны, причем их длина возрастает с увеличением количества в них проводов.

Ближайшим известным аналогом настоящего изобретения является соединительное устройство по патенту США N 4243290.

Устройство для получения концевой заделки экрана для экранированного кабеля, имеющее множество экранированных проводов, описано в патенте США 4243290. Узел опорного корпуса соединен с основой соединителя, который может быть заземлен. Пучок многожильных проводов имеет внешнее экранирование, а индивидуальные экраны имеют индивидуальное экранирование. Пучок проводов проходит через отверстие в задней части колпачковой гайки, которая электрически и механически соединена с узлом опорного корпуса для защиты его внутренних компонентов и крепления специального элемента концевой заделки экрана для индивидуальных экранов. Элемент концевой заделки экрана представляет собой кольцо с гнездами для штырьков, которое прижимает экран провода к узлу корпуса. Отдельный элемент концевой заделки экрана с аналогичной конфигурацией служит для концевой заделки внешнего экрана.

Настоящее изобретение касается усовершенствованной сборки жгутов проводов в опорном корпусе, который обеспечивает улучшенное заземление экрана электромагнитного излучения проводов таким образом, чтобы неэкранированный зазор провода в сборке был минимальным. Соединительная сборка включает кожух опорного корпуса, который электрически заземлен на летательный аппарат, или подобное средство. Внешний экран жгута заземлен на опорный корпус посредством первого проводящего зажимного блока, который телескопически вдвигается внутрь внешнего изолирующего экрана и проходит над внутренними экранированными проводами.

Внутренние индивидуальные экраны проводников заземляют на опорный корпус посредством заземляющего кольца, которое телескопически вдвигается под внутренний экран провода и под блок зажимного кольца. Телескопический зажимной блок и заземляющее кольцо дают возможность заземлить экраны на опорный корпус в минимальной пространственной оболочке. Неэкранированные изолированные провода отделяют и проводят от заземляющего кольца через одну стенку опорного корпуса. Провода, проведенные внутрь опорного корпуса, зачищают и соединяют с полугибкими схемными платами, которые имеются в опорном корпусе. Схемные платы предназначены для экранирования отдельных проводов от помех электромагнитного излучения, которое выделяют другие провода в жгуте. Таким образом сокращают до минимума неэкранированный участок проводов между заземляющим кольцом и схемными платами, а также минимизирует степень межпроводных помех электромагнитного излучения. Применение полугибких схемных плат внутри опорного корпуса дает возможность значительно уменьшить размер и вес опорного корпуса, и значительно увеличить универсальность соединительного устройства. Схемные платы в опорном корпусе также дают возможность в соединительном устройстве по настоящему изобретению соединять проводники сигналов ЧМ, ВЧ, СВЧ, и НЧ.

Технической задачей настоящего изобретения, таким образом, является создание усовершенствованного соединительного устройства с опорным корпусом для межсоединения жгутов проводов в летательном аппарате или подобном устройстве.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание соединительного устройства, обладающего описанными отличительными признаками, которые минимизируют межпроводную интерференцию электромагнитного излучения.

Следующей целью настоящего изобретения является создание соединительного устройства, обладающего описанными отличительными признаками, которое имеет минимальный размер и вес.

Дальнейшей целью настоящего изобретения является создание соединительного устройства, обладающего описанными отличительными признаками, которое дает возможность осуществлять в жгуте межсоединения круглых проводов с плоскими проводами.

Указанные и другие цели и преимущества изобретения очевидны из следующего ниже подробного описания предпочтительного варианта воплощения изобретения с прилагаемыми чертежами.

Фиг. 1 представляет детальное изображение частично в разрезе предпочтительного варианта воплощения соединительного устройства с опорным корпусом, выполненного согласно настоящему изобретению; фиг. 2 - боковая проекция собранного устройства на фиг. 1, показанная частично в разрезе.

На фиг. 1 и 2 показан предпочтительный вариант воплощение соединительного устройства с опорным корпусом, выполненного согласно настоящему изобретению, в котором осуществляется соединение круглого жгута проводов с плоским жгутом проводов, и в котором соединенные между собой жгуты расположены под прямым углом друг другу. Круглый жгут проводов обозначен обычно цифрой 2 и включает внешний экран электромагнитного излучения пучка 4, который экранирует пучок проводов 6 от электромагнитного излучения окружающей среды. Дополнительно, каждый отдельный провод 8 имеет собственный экран электромагнитного излучения 10, который служит для защиты отдельных проводов от электромагнитного излучения, выделяемого другими проводами в пучке 6. Жгут 2 проходит через оптимизирующий натяжение элемент 12, который имеет расточное отверстие с внутренней резьбой 14. Жгут 2 и внешний экран 4 затем проходят через внешнее проводящее зажимное кольцо 16, которое телескопически вдается в расточное отверстие с внутренней резьбой 14 из элемента 12. После проведения пучка 6 через внешнее зажимное кольцо 16 с него удаляют внешний экран 4, как на 4', а индивидуально экранированные провода 8 пропускают через внутреннее проводящее зажимное кольцо 18, которое проскальзывает снизу оголенного внешнего экрана 4' во внешнее зажимное кольцо 16, что хорошо видно на фиг. 2.

После проведения пучка проводов 6 через внутреннее зажимное кольцо 18, индивидуальные экраны 10, удаляют с отдельных проводов 8, как на 10', и изолированные, но не экранированные провода 8 проводят через трапециевидное внутреннее экранирующее заземляющее кольцо 20. Оголенные внутренние экраны 10' помещают против внешней поверхности заземляющего кольца 20, что лучше показано на фиг. 2. Следует отметить, что трапециевидная часть заземляющего кольца 20 телескопически вдается во внутреннее зажимное кольцо 18, что лучше показано на фиг. 2. Таким образом, экранирующий заземляющий узел, то есть внешнее зажимное кольцо 16, внутренне зажимное кольцо 18 и заземляющее кольцо 20 представляет собой взаимно телескопический узел, который занимает минимальную пространственную оболочку. Узел также включает гнездо заземляющего кольца 22 с интегральной кольцевой втулкой с внешней резьбой 24, которая ввинчивается в расточное отверстие с резьбой 14, как показано на фиг. 2. Из фиг. 2 видно, что зажимные кольца 16 и 18, также как заземляющее кольцо 20, телескопически вдвигаются внутрь кожуха 22. Все отдельные оголенные внутренние экраны 10' плотно зажимают между внешней трапециевидной поверхностью заземляющего кольца 20 и внутренней комплементарной трапециевидной поверхностью 24 в кожухе 22.

Кожух 22 надежно присоединен к лицевой стороне 26 опорного корпуса 28 посредством винтов 30 и гаек 32, которые захватывают соответственно фланцы 34 и 36 на кожухе 22 и опорном корпусе 28 (см. фиг. 1). Опорный корпус 28 установлен на шасси 29, которое обеспечивает заземление на летательный аппарат или другое устройство, в котором осуществляется соединение. При желании прижимную платину 38 можно поместить между кожухом 22 и опорным корпусом 28. Отдельные изолированные провода 8 пропускают через отверстие во внутреннюю часть опорного корпуса 28, где удаляют изоляцию и припаивают оголенные провода 9 к одной или более полугибким схемным платам 40 и 42, расположенным в опорном корпусе 28. Каждый из проводов 9 может быть соединен с одной или более схемных плат 40 и 42. Каждая из плат 40 и 42 имеет соответственно участки с жесткими концами 44 и 46, к которым присоединяют оголенные провода, и гибкие средние участки 48 и 50, которые обеспечивают высокую степень гибкости и сжимаемости в соединительном устройстве. Как показано на чертежах, платы 40 и 42 позволяют сформировать соединение жгута к жгуту под прямым углом. Телескопический экранирующий заземляющий узел позволяет получить минимальные неэкранированные окна проводника D и D', которые могут соответственно иметь размер 1/8'' и 3/16''.

Платы 40 и 42 соединены со множеством проводниковых гнезд или штырьков 52, установленных на штепсельной вилке 54, надежно прикрепленной к внутренней части опорного корпуса 28 необходимым количеством винтов 56 и гаек 58. Соединитель 60 закреплен на внешней стороне опорного корпуса 28 и электрически соединен с гнездами или штырьками 52. Соединитель 60 может быть круглым или прямоугольным. В варианте воплощения, показанном на фиг. 2, жгут 2 - круглый, а соединитель 60 - прямоугольный. Концы жестких соединяющих штифтов 44 и 46 расположены внутри опорного корпуса 28 на расстоянии G, которое предпочтительно составляет около 1/4'', что помогает предотвратить перегрев соединений схемной платы. Опорный корпус 28 снабжен герметирующей пластиной 62, которая соединена с опорным корпусом винтами 64 с возможностью удаления. Герметирующая пластина 62 может быть удалена из опорного корпуса 28 для проведения технического обслуживания плат 40 и 42. Кроме того, платы 40 и 42 можно удалить из опорного корпуса через отверстие, закрываемое пластиной 62, и заменить на платы с проводами, зашитыми другим образом. Таким образом, можно легко проводить техническое обслуживание соединительного устройства, расширять его и изменять его путем простой замены плат внутри опорного корпуса.

Очевидно, что узел соединительного устройства согласно настоящему изобретению является очень компактным и легким по весу, причем он системно ориентирован, таким образом, что может быть использован с широким многообразием различных операционных систем. При использовании в летательных аппаратах, например вертолетах, опорный корпус заземляют на летательный корпус, а экраны жгутов проводов заземлены на опорный корпус. Окно неэкранированных проводов проводника является минимальным благодаря применению телескопических элементов для заземления. Раздельное расположение внутри опорного корпуса концов схемных плат, контактирующих с проводниками, обеспечивает повышенную защиту против перегрева в опорном корпусе несмотря на небольшие размеры опорного корпуса. Как указывалось ранее, при изменении системы летательного аппарата, опорный корпус можно открыть и вставить в него различные схемные платы. Соединительные узлы можно протестировать на стенде, и получив отлаженный прототип, можно быть уверенным в надежной работе всех последовательных блоков благодаря применению внутри опорного корпуса схемных плат вместо отдельных проводов. Настоящее устройство позволяет получать широкое разнообразие геометрии межсоединений и легко выполнять кругло-плоские переходные соединения. Опорные корпуса, в которых используется настоящее изобретение, могут вмещать большое число проводников в меньшем, более легком узле. Таким образом, получают экономию в пространстве и весе, а также ускорение связи благодаря уменьшению длины проводника внутри опорного корпуса по сравнению с известным уровнем техники.

Поскольку возможны различные изменения в описанном варианте воплощения изобретения, не выходящие за пределы объема изобретения, то изобретение ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.

Формула изобретения

Соединительное устройство для межсоединения жгутов, состоящих из пучков многожильных проводов в заземляемом оборудовании, которое содержит опорный корпус, экранирующий электромагнитное излучение окружающей среды, который заземлен на заземляемое оборудование, входящий жгут, содержащий пучок многожильных проводов, который имеет внешне экранирование от электромагнитного излучения, множество проводов, экранированных от окружающего электромагнитного излучения указанным внешним экранированием, причем провода экранированы от межпроводного электромагнитного излучения с помощью внутренних индивидуальных электромагнитных экранов, кожух, который заземлен на одну стенку опорного корпуса, причем кожух образует кабелепровод, через который оголенные провода проходят в опорный корпус через его одну стенку, отличающееся тем, что дополнительно введены заземляющее кольцо, которое окружает обнаженные провода, причем заземляющее кольцо телескопически вдвигается внутрь кожуха и телескопически вдвигается между оголенными концами внутренних электромагнитных экранов для заземления оголенных внутренних электромагнитных экранов на кожух, внутреннее зажимное кольцо, которое телескопически вдвигается поверх заземляющего кольца и поверх оголенных концов внутренних электромагнитных экранов, чтобы прижать оголенные концы к заземляющему кольцу, причем внутреннее зажимное кольцо также телескопически вдвигается под оголенный конец внешнего экранирования электромагнитного излучения, внешнее зажимное кольцо, телескопически двигающееся поверх внутреннего зажимного кольца и оголенного конца внешнего экранирования электромагнитного излучения для прикрепления последнего к внутреннему зажимному кольцу, и оптимизирующий натяжение элемент, который охватывает жгут, состоящий из пучка проводов, и надежно скреплен с кожухом для плотного скрепления вместе внешнего зажимного кольца, внутреннего зажимного кольца и заземляющего кольца и для заземления на опорный корпус.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит множество полугибких схемных плат, расположенных в указанном опорном корпусе, причем схемные платы включают внутренние линии экранирования схемы, которые электрически соединены на одном конце с определенными выбранными проводами, а на противоположном конце - с штырями проводника или гнездами, которые ведут к выходному соединителю на внешней поверхности опорного корпуса.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанные концы схемных плат расположены внутри опорного корпуса отдельно друг от друга, чтобы обеспечить воздушный зазор для теплоотдачи между концами схемных плат для предотвращения перегрева концов схемных плат.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что кожух соединен с первой стенкой опорного корпуса, перпендикулярной второй стенке опорного корпуса, на которой установлен выходной соединитель и где схемные платы имеют изогнутые под прямым углом средние части, которые осуществляют соответствующее отклонение выходного соединителя под углом 90^o относительно жгута, состоящего из пучка проводов.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что опорный корпус включает третью стенку, расположенную отдельно и по диагонали относительно первой и второй стенок, причем третья стенка снабжена отверстием для доступа, имеющим размер, который позволяет входить и удалять из опорного корпуса схемные платы, причем указанное отверстие закрывают сменной пластиной по выбору.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что схемные платы имеют по краям противолежащее жесткие концы для соединения проводов и средние гибкие участки, причем жесткие концы имеют множество местоположений для соединения, каждое из которых на одном конце плат соединено с по крайней мере одним из оголенных проводов из входящего пучка проводов, каждое из местоположений соединения на другом конце плат соединено с по крайней мере одним из проводящих штырьков.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что первые и вторые стенки опорного корпуса перпендикулярны друг другу, а жесткие концы схемных плат параллельны соответственно связанной одной из стенок опорного корпуса благодаря изгибу средних частей схемных плат.

8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оптимизирующий натяжение элемент предназначен для уменьшения натяжения жгута, содержащего пучок проводов, на внутренних соединителях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2