Соединительная структура обжимной клеммы для соединения с электрическим проводом

Соединительная структура, в которой используется обжимная клемма (10) для соединения с электрическим проводом, содержит электрическую соединительную часть (12), имеющую в сечении, по существу, U-образную форму, имеющую пластины основания (21, 23), и пары обжимающих электрический провод частей (22, 24). Металлический трубчатый наконечник (30) прикреплен к проводнику (Wa), обнаженному путем удаления части изолирующей оболочки (Wb) дистального конца электрического провода (W). Части (22, 24), обжимающие электрический провод, обжимают, сминая проводник (Wa) дистального конца электрического провода (W) вместе с надетым на него наконечником (30). Передний конец (31) наконечника сминают и, тем самым, передний конец наконечника (30) уплотняют его смятой частью (35). Технический результат - защита дистального конца электрического провода от попадания извне воды с использованием трубчатого наконечника, оба конца которого открыты. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к соединительной структуре обжимной клеммы для соединения с электрическим проводом.

Описание известного уровня техники

На фиг.7а-7с показана соединительная структура между клеммой и электрическим проводом, описанная в патентном источнике 1.

В такой соединительной структуре между клеммой и электрическим проводом, как показано на фиг.7а и 7b, металлический наконечник 230 соответствующего размера, в котором сначала крепится участок проводника (в основном содержащий скрученный провод, полученный скручиванием множества жил) Wa, зачищенный путем удаления изолирующей оболочки Wb до участка, покрытого изолирующей оболочкой Wb, крепится к дистальному концу электрического провода W, и вставляемый участок проводника Wa дистального конца электрического провода W, к которому прикреплен наконечник 230, вставляется в пластину 221 основания соединительной части 212, сформированной на задней части клеммы 210. В этом состоянии, как показано на фиг.7с, пару обжимных частей 222, отходящих от обеих боковых кромок пластины 221 основания, обжимают так, чтобы получить состояние, в котором проводник Wa и наконечник 230 входили в плотный контакт с верхней поверхностью пластины 221 основания, путем загибания внутрь обжимных частей 222 так, чтобы обернуть наконечник 230.

Наконечник 230 имеет форму мешка, в котором передний конец закрыт, а задний конец открыт, а части 231, в которую вставлена внешняя периферия проводника Wa, придана форма трубки малого диаметра, а входной (задний концевой) участок 232, в который вставлена внешняя периферия изолирующей оболочки Wb, имеет форму трубки большого диаметра, и зазор между проводником Wa и наконечником 230 заполнен водонепроницаемым наполнителем (не показан). Кроме того, внутренняя периферийная поверхность соединительной части 212 клеммы 210 имеет насечку 228 для повышения непрерывности контакта между наконечником 230 и клеммой 210.

Причина, по которой здесь используется наконечник 230, заключается в том, что когда на часть контакта между разными металлами (т.е., на обжимную часть) попадает вода, может возникнуть электрохимическая коррозия, когда, например, проводник Wa изготовлен из алюминия или алюминиевого сплава, а клемма 210 изготовлена из меди или медного сплава, а материал наконечника 230 выбирают таким же, из которого изготовлена клемма 210. Для алюминиевых проводов можно также использовать клемму, выполненную из алюминия или алюминиевого сплава, но клеммы изготовленные из меди или медного сплава имеют преимущество в прочности перед клеммами, изготовленными из алюминия или алюминиевого сплава. При таком выборе материалов наконечник 230 изготовлен из материала, отличающегося от материала проводника Wa электрического провода W (первый изготовлен из меди или медного сплава, а последний изготовлен из алюминия или алюминиевого сплава), зазор между проводником Wa и наконечником 230 заполнен наполнителем (не показан), и вода не может попасть внутрь наконечника 230, и не возникает риска электрохимической коррозии.

Документ известного уровня техники

Патентный источник 1 - JP-А-2004-207172.

Проблемы, решаемые изобретением

В известной соединительной структуре, описанной выше, в качестве наконечника 230 обычно используют наконечник, сжатый так, чтобы закрыть передний конец или обрезанный так, чтобы закрыть передний конец, но при использовании таких наконечников способы их обработки более сложны, чем нормальная обработка давлением, и производительность труда невысока, поэтому увеличиваются издержки производства.

Настоящее изобретение создано ввиду указанного обстоятельства, и целью изобретения является создание соединительной структуры, в которой обжимная клемма соединена с электрическим проводом с использованием более дешевого наконечника.

Средства решения проблемы

Для достижения описанной выше цели соединительная структура обжимной клеммы для соединения с электрическим проводом по настоящему изобретению имеет следующие отличительные признаки (1)-(3):

(1) соединительная структура обжимной клеммы для соединения с электрическим проводом, содержащая электрическую соединительную часть для соединения с остальной частью клеммы спереди и соединительную часть для соединения с электрическим проводом, в сечении имеющую, по существу, U-образную форму, образованную частью пластины основания и парой участков для обжатия электрического провода, которые отходят вверх от обеих боковых кромок пластины основания, и обжаты так, чтобы получить состояние, в котором дистальный конец электрического провода находится в плотном контакте с верхней поверхностью пластины основания, путем загибания внутрь обжимающих участков так, чтобы обернуть дистальный конец электрического провода в задней части электрической соединительной части, в которой металлический трубчатый наконечник прикреплен к проводнику, обнаженному путем удаления изолирующей оболочки дистального конца электрического провода так, чтобы закрыть участок до изолирующей оболочки электрического провода, при этом обжимающие участки обжаты так, чтобы окружать наконечник и, кроме того, передний конец наконечника смят и, тем самым, передний конец наконечника уплотнен этой смятой частью.

(2) В соединительной структуре по п.(1) агент, защищающий от коррозии нанесен так, чтобы покрывать смятую часть наконечника.

(3) В соединительной структуре по п.(1) или (2) наконечник выполнен из того же металла, что и клемма.

В соединительной структуре по п.(1), передний конец трубчатого наконечника, в который вставлен дистальный конец электрического провода, смят, и передний конец этого наконечника уплотнен этой смятой частью, поэтому, хотя в качестве заготовки наконечника используется трубчатый элемент очень простой формы, оба конца которого открыты, и изготовление которого не требует обжатия, резания и т.п., можно сохранить герметичность дистального конца электрического провода, и риск электрохимической коррозии из-за попадания извне воды можно устранить. В этом случае передний конец наконечника одновременно можно смять прессом с помощью обжимного штампа во время обжатия обжимающих частей вокруг электрического провода, либо переднюю часть наконечника можно смять прессом, когда дистальный конец электрического провода уже вставлен в трубчатый наконечник, либо переднюю часть наконечника можно смять прессом до того, как электрический провод будет вставлен в трубчатый наконечник.

В соединительной структуре по п.(2) наносят защищающий от коррозии агент так, чтобы покрыть смятую часть наконечника, дополнительно обеспечивая герметичность дистального конца электрического провода.

В соединительной структуре по п.(3) наконечник изготовлен из того же металла, что и клемма, поэтому электрохимическая коррозия не возникает, даже когда вода остается на части контакта между наконечником и клеммой.

Преимущества изобретения

Согласно настоящему изобретению герметичность дистального конца электрического провода можно поддерживать, используя трубчатый элемент очень простой формы, оба конца которого открыты, и который не требует операции обжатия, резания и пр. Тем самым можно сократить издержки.

Выше было приведено краткое описание изобретения. Далее следует подробное описание изобретения со ссылками на приложенные чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - пояснительная схема первого варианта изобретения, вид в перспективе готового соединения и разнесенный вид в перспективе, показывающий отношение между обжимной клеммой, электрическим проводом и наконечником.

Фиг.2а и 2b - пояснительные схемы последовательности операций, где фиг.2а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором трубчатый наконечник, в который вставлен дистальный конец электрического провода, установлен в соединительную часть обжимной клеммы, а фиг.2b - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором при загибании частей, обжимающих проводник и частей, обжимающих оболочку провода, передний конец наконечника сминается и отверстие в передней части наконечника уплотняется его смятой частью.

Фиг.3а-3d - пояснительные схемы последовательности операций где фиг.3а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставляется в трубчатый наконечник, оба конца которого открыты; фиг.3b - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставлен в наконечник; фиг.3с - сечение по фиг.3b, а фиг.3d сечение, в котором передний конец наконечника затем сминается и отверстие в переднем конце наконечника уплотняется его смятой частью.

Фиг.4а-4d - пояснительные схемы последовательности операций по третьему варианту настоящего изобретения, где фиг.4а - сечение, показывающее трубчатый наконечник, оба конца которого открыты; фиг.4b - сечение, показывающее состояние, в котором передний конец наконечника смят, и отверстие переднего конца уплотнено его смятой частью; фиг.4с - сечение, показывающее состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставляется в наконечник, передний конец которого смят; и фиг.4d - сечение, показывающее состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставлен в наконечник со смятым передним концом.

Фиг.5 - пояснительная схема второго и третьего вариантов изобретения и представляет вид в перспективе и разнесенный вид, показывающие отношения между обжимной клеммой, электрическим проводом и наконечником.

Фиг.6а и 6b - пояснительные схемы четвертого варианта изобретения, где фиг.6а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором нанесен агент, защищающий от коррозии, так, чтобы покрывать смятую часть переднего конца наконечника, а фиг.6b - сечение по фиг.6а.

Фиг.7а-7с - пояснительные схемы известной соединительной структуры между обжимной клеммой и электрическим проводом, где фиг.7а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором дистальный конец электрического провода должен быть закрыт наконечником, фиг.7b - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором дистальный конец электрического провода, закрытый наконечником, вставляется в соединительную часть клеммы, и фиг.7с - пояснительный вид, показывающий состояние, в котором обжимающие проводник части соединительной части обжимают дистальный конец проводника соединительной части электрического провода и клемма соединена с проводником.

Подробное описание изобретения

Далее со ссылками на чертежи следует подробное описание каждого варианта изобретения.

Первый вариант

На фиг.1 приведена пояснительная схема первого варианта, где представлен вид в перспективе операции сборки и показано отношение между обжимной клеммой, электрическим проводом и наконечником, на фиг.2a приведены пояснительные схемы последовательности операций, где фиг.2а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором трубчатый наконечник, в который вставлен дистальный конец электрического провода, установлен в соединительную часть обжимной клеммы, а фиг.2b - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором при загибании частей, обжимающих проводник и частей, обжимающих оболочку провода, передний конец наконечника сминается и отверстие в передней части наконечника уплотняется его смятой частью.

Как показано на фиг.1, эта обжимная клемма 10 является гнездовой клеммой и имеет коробчатую электрическую соединительную часть 11 со встроенной пружиной для соединения с другой клеммой и пр. (не показана) спереди, а также имеет соединительную часть 12 для электрического соединения с проводом, которая обжата и соединена с дистальным концом электрического провода W через мостик 13 в задней части электрической соединительной части 11.

Соединительная часть 12 для электрического соединения с проводом содержит часть 14 для обжатия проводника, расположенную в передней части, и часть 15 для обжатия изолирующей оболочки провода, расположенную сзади от части 14 для обжатия проводника. Часть 14 для обжатия проводника на передней стороне имеет, по существу, U-образную форму в сечении, образованную пластиной 21 основания и парой деталей 22, обжимающих проводник (детали, обжимающие электрический провод), которые отходят вверх от обеих боковых кромок пластины 21 основания и обжаты так, чтобы получить состояние, в котором проводник Wa приведен в плотный контакт с верхней поверхностью пластины 21 основания, за счет загибания внутрь обжимающих деталей 22 так, чтобы обернуть проводник Wa, обнаженный за счет удаления изолирующей оболочки (далее просто именуемой "покрытие") Wb на дистальном конце подсоединяемого электрического провода W. Часть 15 для обжатия покрытия на задней стороне также имеет по существу U-образную форму, образованную пластиной 23 основания и парой обжимающих частей (частей, обжимающих электрический провод) 24, которые отходят вверх от обеих боковых кромок пластины 23 основания, и обжаты так, чтобы получить состояние, в котором участок покрытия Wb на дистальном конце электрического провода W был приведен в плотный контакт с верхней поверхностью пластины 23 основания, путем загибания внутрь частей 24 так, чтобы обернуть изолирующую оболочку Wb дистального конца подсоединяемого электрического провода W.

Здесь пластина 21 основания части 14, обжимающей проводник, и пластина 23 основания части 15, обжимающей оболочку, сформированы непрерывно как общая пластина основания. Кроме того, части 22, обжимающие проводник части 14, обжимающей проводник и части 24, обжимающие оболочку части 15, обжимающей оболочку, имеют форму, в которой нижние их концы непрерывно соединены, а верхние концы разделены U-образными прорезями, расположенными на границе между обеими обжимающими частями так, чтобы их можно было обжимать независимо друг от друга. Кроме того, внутренняя периферийная поверхность части 14, обжимающей проводник, имеет множество гофр (углубленных канавок) 18, проходящих в направлении, пересекающем продольное направление электрического провода W. Дополнительно, внутренняя периферийная поверхность части 15, обжимающей оболочку, при необходимости имеет гофр или выступ, проходящий в направлении, пересекающем продольное направление электрического провода W.

Металлический трубчатый наконечник 30 используется для создания соединительной структуры по настоящему изобретению. Этот наконечник 30 сформирован из металла (например, меди или медного сплава) того же типа, что и металл обжимной клеммы 10, и изготовлен из круглого трубчатого элемента, в котором и передний конец 31, и задний конец 32 в продольном направлении открыты. Наконечник 30 имеет длину, которая позволяет ему закрыть отрезок от переднего конца проводника Wa на дистальном конце электрического провода W до участка, имеющего изолирующую оболочку Wb.

После того как проводник Wa будет освобожден от изолирующей оболочки Wb до дистального конца электрического провода W, металлический наконечник 30 крепят на дистальный конец провода так, чтобы закрыть участок от проводника Wa до участка, имеющего покрытие Wb. В этом случае передний конец 31 наконечника 30 снабжен сминаемым участком (пустым пространством, в который не вставляют проводник Wa), из которого затем получают смятую часть 35.

Далее, дистальный конец электрического провода W, к которому прикреплен наконечник 30, помещают на верхние поверхности пластин 21 и 23 основания части 14, обжимающей проводник, и части 15, обжимающей оболочку соединительной части 12 для соединения с электрическим проводом обжимной клеммы (как показано на фиг.2а). Здесь передний конец 31 наконечника 30 позиционируют так, чтобы он выступал вперед за часть 14, обжимающую проводник. Затем, части 22, обжимающие проводник части 14, обжимающей проводник, и части 24, обжимающие оболочку, части 15, обжимающей оболочку, загибают внутрь и обжимают так, чтобы окружить дистальный конец электрического провода W через наконечник 30 и, тем самым, наконечник 30 и проводник Wa электрического провода W сминаются и деформируются для получения соединительной структуры по этому варианту, в которой обжимная клемма 10 соединена с электрическим проводом W, как показано на фиг.2b. В этом случае, при обжатии частей 22, обжимающих проводник, и частей 24, обжимающих оболочку, передний конец 31 наконечника 30 сминают частью обжимного штампа и отверстие в переднем конце 31 наконечника 30 уплотняется его смятой частью 35. Кроме того, стрелками А и В на фиг.2а и 2b показана операция обжатия частей 22, обжимающих проводник, и частей 24, обжимающих оболочку, а стрелкой С на фиг.2а и 2b показана операция смятия переднего конца наконечника 30.

В такой конфигурации соединительной структуры для соединения обжимной клеммы 10 с электрическим проводом W передний конец 31 трубчатого наконечника 30, в который вставлен дистальный конец электрического провода W, смят, и передний конец 31 наконечника 30 уплотнен смятой частью 35 так, что хотя в качестве заготовки наконечника используется трубчатый элемент с обоими открытыми концами, не требующий операций прессования, резания и пр., можно обеспечить герметичность дистального конца электрического провода W и устранить риск электрохимической коррозии из-за попадания воды извне. Следовательно, издержки можно сократить по сравнению с известной соединительной структурой, в которой используется наконечник, изготовленный с применением операций прессования, резания и пр. Кроме того, в этом случае, передний конец 31 наконечника 30 сминают прессованием обжимным штампом одновременно с обжатием частей, обжимающих электрический провод (частей 22, обжимающих проводник, и частей 24, обжимающих оболочку), поэтому дополнительных затрат времени и операций не требуется.

Второй вариант

На фиг.3а-3d приведены пояснительные схемы последовательности операций по второму варианту изобретения, где фиг.3а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставляется в трубчатый наконечник, оба конца которого открыты; фиг.3b - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставлен в наконечник; фиг.3с - сечение по фиг.3а, а фиг.3d - сечение, в котором передний конец наконечника затем сминается, и отверстие в переднем конце наконечника уплотняется его смятой частью.

Во втором варианте дистальный конец электрического провода W вставлен в трубчатый наконечник 30, передний конец 31 и задний конец 32 которого открыты и на переднем конце 31 наконечника сформирован сминаемый участок 34 (участок, в который проводник Wa электрического провода W не вставлен), который сминают прессом в этом состоянии, и отверстие в переднем конце 31 наконечника 30 уплотнено смятым участком 35, как показано на фиг.3а-3d. Кроме того, стрелкой С показана операция смятия переднего конца 31 наконечника 30.

Третий вариант

На фиг.4а-4d приведены пояснительные схемы последовательности операций по третьему варианту настоящего изобретения, где фиг.4а - сечение, показывающее трубчатый наконечник, оба конца которого открыты; фиг.4b - сечение, показывающее состояние, в котором передний конец наконечника смят, и отверстие переднего конца уплотнено его смятой частью; фиг.4с - сечение, показывающее состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставляется в наконечник, передний конец которого смят; и фиг.4d - сечение, показывающее состояние, в котором дистальный конец электрического провода вставлен в наконечник со смятым передним концом.

В этом третьем варианте перед тем, как дистальный конец электрического провода W будет вставлен в трубчатый наконечник 30, и передний конец 31, и задний конец 32 которого открыты, передний конец 31 колпачка 30 предварительно сминают, и отверстие в переднем конце 31 колпачка 30 уплотняется смятым участком 35, и в этом состоянии дистальный конец электрического провода W вставляют в колпачок 30, передний конец которого смят, как показано на фиг.4а-4d. Дополнительно, стрелкой на чертежах показана операция смятия переднего конца 31 наконечника 30.

Затем дистальный конец электрического провода W, к которому уже прикреплен наконечник 30, полученный на этапах, показанных на фиг.3а-4d, помещают на верхнюю поверхность пластин 21, 23 основания части 14, зажимающей проводник, и части 15, зажимающий оболочку соединительной части 12 обжимной клеммы 10, как показано на фиг.5, и в этом состоянии части 22, обжимающие проводник, части 14, обжимающей проводник, и части 24, обжимающие оболочку, части 15, обжимающей оболочку, загибают внутрь и обжимают так, чтобы окружить дистальный конец электрического провода W через наконечник 30 и, тем самым, наконечник 30 и проводник Wa электрического провода сминаются и деформируются для получения соединительной структуры по каждому варианту, в котором обжимная клемма 10 соединена с электрическим проводом W.

В сконфигурированной таким способом соединительной структуре обжимной клеммы 10 с электрическим проводом W передний конец 31 трубчатого наконечника 30, в который вставлен дистальный конец электрического провода W, смят и передний конец 31 наконечника 30 уплотнен этой смятой частью 35 так, что хотя в качестве заготовки наконечника используется трубчатый элемент с обоими открытыми концами, не требующий операций прессования, резания и пр., можно обеспечить герметичность дистального конца электрического провода W и устранить риск электрохимической коррозии из-за попадания воды извне. Следовательно, издержки можно сократить по сравнению с известной соединительной структурой, в которой используется наконечник, изготовленный с применением операций прессования, резания и пр. Кроме того, в этом случае, передний конец 31 наконечника 30 сминают до обжатия частей, обжимающих электрический провод (частей 22, обжимающих проводник, и частей 24, обжимающих оболочку), поэтому нет необходимости в обжимном штампе с дополнительной частью для смятия переднего конца 31 наконечника 30, и можно избежать усложнения такого штампа.

Четвертый вариант

На фиг.6а и 6b показаны пояснительные схемы четвертого варианта изобретения, где фиг.6а - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором нанесен агент, защищающий от коррозии, так, чтобы покрывать смятую часть переднего конца наконечника, а фиг.6b - сечение по фиг.6а.

В четвертом варианте агент 40, защищающий от коррозии, нанесен так, чтобы покрыть смятую часть 35 наконечника 30 на этапе, когда обжимную клемму обжимают на дистальном конце электрического провода W через наконечник 30. В качестве агента 40, защищающего от коррозии можно, наносить защитную консистентную смазку, или смолу, твердеющую под действием ультрафиолета, и т.п. и такой агент можно наносить, например, кистью, через сопло и т.п. При нанесении агента 40, защищающего от коррозии, на смятую часть 35 наконечника 30, дополнительно обеспечивается герметичность дистального конца электрического провода W.

Кроме того, в настоящем изобретении можно использовать любые типы электрических проводов, но оно особенно полезно, когда обжимная клемма выполнена из меди или медного сплава, и наконечник выполнен из меди и медного сплава, а электрический провод является алюминиевым проводом.

Настоящее изобретение не ограничено описанными вариантами и в него могут быть внесены различные изменения, усовершенствования и пр. Кроме того, количество компонентов, материалы, формы, размеры, расположение и пр., каждого компонента в описанных вариантах являются произвольными и не ограничивают настоящее изобретение.

Изобретение было подробно описано со ссылками на конкретные варианты, однако специалистам понятно, что в него могут быть внесены различные изменения и замены, не выходящие за пределы изобретательской идеи и объема изобретения. Настоящая заявка основана на заявке на патент Японии № 2010-085080, поданной 1 апреля 2010 г., и содержание этой заявки включено в настоящее описание путем ссылки.

Позиции на чертежах

W - электрический провод

Wa - проводник

Wb - изолирующая оболочка

10 - обжимная клемма

11 - электрическая соединительная часть

12 - соединительная часть для соединения с электрическим проводом

14 - часть, обжимающая проводник

15 - часть, обжимающая оболочку

21 - пластина основания

22 - часть, обжимающая проводник (часть, обжимающая электрический провод)

23 - пластина основания

24 - часть, обжимающая оболочку (часть, обжимающая электрический провод)

30 - наконечник

31 - передний конец

32 - задний конец

35 - смятая часть

40 - агент, защищающий от коррозии

1. Соединительная структура обжимной клеммы для соединения с электрическим проводом, содержащая:
электрическую соединительную часть для создания соединения с остальной частью клеммы, находящейся в передней части обжимной клеммы;
электрическую соединительную часть для соединения с электрическим проводом, имеющую в сечении, по существу, U-образную форму, имеющую пластину основания и пару частей, обжимающих электрический провод, отходящих вверх от обеих боковых кромок пластины основания, и обжата до получения состояния, в котором дистальный конец электрического провода приведен в плотный контакт с верхней поверхностью пластины основания путем загибания внутрь частей, обжимающих электрический провод, чтобы обернуть дистальный конец подсоединяемого электрического провода в задней части электрической соединительной части;
металлический трубчатый наконечник, прикрепленный к проводнику, обнаженному путем удаления изолирующей оболочки с дистального конца электрического провода так, чтобы покрыть отрезок до участка изолирующей оболочки электрического провода, при этом части, обжимающие электрический провод, обжаты так, чтобы окружать также и наконечник, при этом передний конец наконечника смят и, тем самым, передний конец наконечника уплотнен смятой его частью.

2. Структура по п.1, в которой агент, защищающий от коррозии, нанесен так, чтобы покрывать смятую часть наконечника.

3. Структура по п.1 или 2, в которой наконечник выполнен из металла того же типа, что и клемма.