Патент на изобретение №2335047

(54) СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для создания соединения между сетью и промышленной разводкой кабелей. Техническим результатом является увеличение надежности и уменьшение размеров. Соединительная муфта выполнена с двумя противоположно направленными гнездами для штепселей двух соединяемых между собой экранированных кабелей передачи данных. Печатная плата (10) содержит соответственно контактную группу для каждого из гнезд и соединяет соответствующие контакты (12) друг с другом. Две части (14) коробки из электроизолирующего материала окружают и закрепляют печатную плату (10). Электропроводный корпус (40) имеет, в основном, форму U-образного профиля с проходящей в направлении вставления гнезд продольной осью. Части (14) коробки с включенной в них печатной платой (10) могут быть вставлены в корпус (40) в виде модуля и фиксироваться в нем. Электропроводный закрывающий лист (60) закрывает модуль с открытой стороны профиля корпуса (40) и сформированными на нем контактными язычками (62) и входит в гнезда для контактирования с экраном вставленных в эти гнезда штепселей. 16 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к соединительной муфте с двумя противоположно направленными гнездами для штепселей двух соединяемых друг с другом экранированных кабелей передачи данных.

Все в большей степени структурированные кабельные разводки зданий и внутренние сети передачи данных, например Ethernet-сети, соединяются с промышленной разводкой кабелей. Для этого требуется создать соединение между сетью и промышленной разводкой кабелей. В этих целях используют штепсельные соединительные муфты, чтобы кабель передачи данных сети соединить с кабелями передачи данных промышленного применения. Эти соединительные муфты образованы в настоящее время, как правило, в виде штепсельных соединительных устройств RJ-45. Промышленная окружающая среда и окружающая среда сети передачи данных, как правило, отделены друг от друга разделительной стенкой, например стенкой корпуса. Для того чтобы осуществить проведение соединительной муфты через такую разделительную стенку с требуемой степенью защиты, например в соответствии с IP 67, в разделительную стенку вставляют промышленные фланцы, которые обеспечивают достаточное уплотнение и в которые вставляется соединительная муфта. Для этих промышленных фланцев существуют различные нормативы, так что могут возникнуть трудности, если муфту нельзя вставить в промышленный фланец из-за ее размеров.

Задачей изобретения является поэтому создание соединительной муфты, которая, с одной стороны, достаточно надежна для применения в промышленной окружающей среде и размеры которой, с другой стороны, достаточно малы, чтобы соединительную муфту можно было вставить в различные промышленные фланцы.

Эта задача решается согласно изобретению с помощью соединительной муфты с признаками п.1 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Соединительная муфта имеет два гнезда для приема штепселей соединяемых между собой кабелей передачи данных, причем штепсельное соединение в настоящее время в большинстве случаев применения образовано в виде штепсельного соединения RJ 45. Соединительная муфта имеет форму вытянутого в продольном направлении прямоугольного параллелепипеда, на торцевых поверхностях которого соответственно расположены гнезда, так что два гнезда лежат в продольном направлении муфты на одной оси и расположены с противоположным направлением вставления. В соединительной муфте установлена печатная плата, которая содержит две контактных группы для штепсельных соединений и которая соединяет друг с другом соответствующие друг другу контакты этих обеих контактных групп посредством проводящих линий. Печатная плата заключена в две части коробки из изолирующей пластмассы, которые, во первых, электрически изолируют печатную плату, а во-вторых защищают печатную плату от механических воздействий. Части коробки с заключенной в них печатной платой образуют модуль, который вставляется в корпус. Корпус является электропроводным и изготовлен предпочтительно из металла. В частности, корпус можно изготовить в виде металлической детали, полученной литьем под давлением, предпочтительно в виде цинковой, отлитой под давлением детали. Корпус имеет форму U-образного профиля, который образует, таким образом, три продольные стороны имеющей форму параллелепипеда соединительной муфты. Вставленный в корпус модуль с печатной платой с четвертой открытой продольной стороны корпуса прикрыт электропроводным закрывающим листом. Корпус вместе с закрывающим листом образует экран, который окружает муфту со всех четырех сторон и только обе торцевые стороны с отверстиями гнезд для вставления оставляет свободными для присоединяемых штепселей. На закрывающем листе сформированы контактные язычки, которые соответственно входят во внутреннее пространство гнезд и касаются экранирующего устройства вставленных в гнезда штепселей. Закрывающий лист непосредственно соединяет экран вставленных в соединительную муфту штепселей, так что штепсельные контакты и соединяющие их проводящие линии печатной платы окружены металлическим замкнутым со всех сторон экраном.

Простое и экономичное изготовление и монтаж достигается предпочтительно благодаря тому, что принимающие печатную плату части коробки образованы в виде идентичных половин коробки. Их можно, повернув относительно друг друга на 180° от обеих продольных кромок, надвинуть на печатную плату. Обе части коробки стыкуются друг с другом в продольной центральной плоскости и соответствующим образом соединяются друг с другом, чтобы образованный из частей коробки и печатной платы узел был в достаточной степени скрепленным для дальнейшего монтажа.

Узел вместе с закрывающим листом с открытой продольной стороны вставляется в корпус и может фиксироваться в корпусе. Для этого, например, в середине длины корпуса, т.е. между обоими гнездами расположено фиксирующее устройство. Закрывающий лист также может фиксироваться на корпусе, так что вся соединительная муфта монтируется с помощью фиксирующих соединений. Благодаря этому возможен простой, быстрый монтаж, который не нуждается ни в каких дополнительных монтажных инструментах.

Размеры поперечного сечения муфты, в основном, определяются поперечным сечением контура вставления гнезд. Этот контур вставления окружен лишь экранирующим корпусом. Благодаря этому получаются минимальные размеры поперечного сечения соединительной муфты, так что соединительную муфту можно вставить в различные нормированные промышленные фланцы. Корпус и стабилизирующие печатную плату части коробки обеспечивают надежность муфты, пригодную также для больших механических нагрузок в промышленном использовании. Так как печатная плата и штепсельные контакты защищены экраном со всех сторон, гарантирована также высокая защита муфты от помех.

Далее изобретение поясняется более подробно на основе представленного в чертежах примера выполнения, где:

фиг.1 – детализированное изображение соединительной муфты и

фиг.2 – разрез по вертикали муфты в осевой центральной плоскости.

В представленном примере выполнения показана соединительная муфта, которая служит для соединения двух экранированных кабелей передачи данных посредством штепсельных соединений RJ 45. Соединительная муфта имеет в целом форму вытянутого в продольном направлении параллелепипеда, на обеих торцевых поверхностях которого образованы соответственно по одному гнезду RJ 45 для приема выполненного на кабеле для передачи данных штепселя RJ 45. Оба гнезда расположены на одной оси с противоположными направлениями вставления.

Соединительная муфта имеет печатную плату 10, которая содержит контакты 12 обоих гнезд. Контакты 12 при этом образованы в виде пружинных контактов, которые впрессованы в печатную плату 10. В представленном примере выполнения со штепсельными соединениями RJ 45 предусмотрено соответственно по 8 контактов 12 для каждого гнезда. Соответствующие в каждом случае друг другу контакты 12 обоих гнезд соединены друг с другом проводящими линиями печатной платы 10.

Печатная плата 10 заключена в две части 14 коробки. Части коробки образованы идентично и со стороны обеих продольных кромок печатной платы 10 насаживаются на печатную плату 10, так что каждая из обеих частей 14 коробки принимает в себя половину печатной платы 10. Части 14 коробки имеют расположенную со стороны днища раму 16, которая прилегает к нижней части печатной платы 10. У обеих торцевых кромок частей 14 коробки сформирован соответственно в направлении вверх U-образный карман 18, в который вдвигается соответствующая торцевая кромка печатной платы 10. Части 14 коробки этими карманами 18 охватывают соответственно торцевые кромки печатной платы 10, так что печатная плата 10 закреплена в частях 14 коробки. Отогнутый вверх продольный край 20 частей 14 коробки служит в качестве упора при насаживании частей 14 коробки на печатную плату 10 и прикрывает продольные кромки печатной платы 10 на внешней стороне. В середине продольной стороны частей 14 коробки на верхней кромке продольного края 20 сформирован соответственно мостик 22, который проходит в поперечном направлении над рамой 16. Между рамой 16 и мостиком 22 остается свободным зазор, ширина которого по вертикали соответствует высоте печатной платы 10. Когда части 14 коробки от обеих соответствующих продольных сторон надвигаются на печатную плату, то рама 22 прилегает к нижней стороне печатной платы 10, мостик 22 перемещается между контактами 12 по верхней стороне печатной платы 10. На центральной продольной оси соединительной муфты обе сдвигаемые части 14 коробки стыкуются, с одной стороны с внутренней продольной кромкой рамы 16, а с другой стороны с обеими внутренними поверхностями своих соответствующих мостиков 22. На внутренней поверхности мостиков 22 сформировано соответственно по цапфе 24 и отверстию 26. Так как обе части 14 коробки в повернутом относительно друг друга на 180° состоянии насаживаются на печатную плату 10, соответственно цапфа 24 одного мостика 22 входит в отверстие 26 другого мостика. Благодаря этому окружающие печатную плату 10 части 14 коробки соединяются с фиксацией.

Части 14 коробки состоят из электроизолирующего материала, в частности из пластмассы, и предпочтительно изготовлены монолитно из пластмассы путем литья под давлением. Соединенные части 14 коробки образуют вместе с окруженной ими печатной платой 10 компактный узел для монтажа муфты. Части 14 коробки электрически изолируют печатную плату 10 и придают жесткость печатной плате 10 относительно механических воздействий, в частности против изгибающих нагрузок.

Далее, соединительная муфта имеет корпус 40, который обладает электропроводностью. Корпус состоит предпочтительно из металла и, в частности, представляет собой металлическую деталь, в частности, выполненную литьем под давлением, предпочтительно цинковую деталь, выполненную литьем под давлением.

Корпус 40 имеет форму проходящего в направлении вставления муфты U-образного профиля и образует своими полками профиля боковые поверхности и своей поперечиной 44 верхнюю сторону соединительной муфты. У обеих торцевых сторон корпуса 40 свободные концевые кромки полок 42 профиля соответственно соединены друг с другом с помощью поперечной перемычки 46, которая служит для повышения жесткости корпуса 40.

Свободная нижняя боковая поверхность корпуса 40 закрывается электропроводным закрывающим листом 60. Закрывающий лист 60 предпочтительно представляет собой листовую металлическую деталь, полученную путем штамповки с загибом.

Образованный из частей 14 коробки и печатной платы 10 узел вместе с закрывающим листом 60 вставляется в корпус 40 в направлении от свободной нижней стороны и фиксируется в корпусе 40.

Для этого в центре продольной части корпуса 40 на внутренней стороне поперечины 44 профиля сформирована выступающая вовнутрь, проходящая в поперечном направлении стенка 48 фиксатора, которая заканчивается в расширяющейся головке 50. Головка 50 на своем свободном внутреннем конце выполнена с входными скосами 52 и со стенкой 48 фиксатора образует выступающие по бокам фиксирующие выступы 54. При вставлении узла в корпус 40 головка 50 вдавливается в приемное гнездо 28, которое сформировано на верхней стороне мостика 22. Приемное гнездо 28 на своей верхней стороне имеет отклоняемый упругий фиксирующий крюк 30, который образован с входными скосами 32. При вдавливании головки 50 в приемное гнездо 28 сначала разжимаются фиксирующие крюки 30 благодаря взаимодействию входных скосов 52 головки 50 с входными скосами 32 фиксирующих крюков 30, пока головка 50 не войдет в приемное гнездо 28. Затем фиксирующие крюки 30 защелкиваются на фиксирующих выступах 54 головки 50, так что части 14 коробки и, тем самым, весь принимающий в себя печатную плату 10 узел зафиксирован и корпусе 40, как это можно видеть на фиг.2.

Размеры закрывающего листа 60 соответствуют размерам нижней боковой поверхности корпуса 40. Закрывающий лист 60 закрывает заключенные в корпусе 40 части 14 коробки и печатную плату на нижней стороне корпуса 40. На обеих боковых продольных кромках закрывающего листа 60 сформированы соответственно два контактных язычка 62, которые загнуты вверх перпендикулярно плоскости закрывающего листа 60. Свободные концы контактных язычков 62 отогнуты под прямым углом в направлении вставления соединительной муфты.

При вставлении образованного из частей 14 коробки и печатной платы 10 узла и закрывающего листа 60 в корпус 40 закрывающий лист 60 закрывает нижнюю сторону корпуса 40, и контактные язычки проходят соответственно между продольными краями 20 частей 14 коробки и полками 42 профиля корпуса 40, так что отогнутые свободные концы контактных язычков 62, спружиниваясь, свободно прилегают по бокам к внутренним боковым стенкам гнезд соединительной муфты.

Далее, на продольных кромках закрывающего листа 60 отогнуты вверх под прямым углом фиксирующие пластины 66. При введении закрывающего листа 60 в корпус 40 фиксирующие пластины 64 выполненными путем штамповки отверстиями захватывают фиксирующие выступы 56, которые сформированы на нижней кромке полок 42 профиля корпуса 40. Фиксирующие пластины 58 выполненными штамповкой отверстиями охватывают фиксирующие выступы 58, которые соответственно сформированы на торцевой стороне поперечных перемычек 46 корпуса 40. Таким образом, закрывающий лист 60 соединяется с корпусом 40 с геометрическим замыканием.

При смонтированной соединительной муфте корпус 40 образует с закрывающим листом 60 закрытый с четырех боковых поверхностей муфты экран. На торцевых сторонах корпус 40 образует соответственно с поперечными перемычками 46 отверстия для вставления штепселей. Внутренние стенки гнезд образуются поперечиной 44 профиля корпуса 40 на верхней стороне, частями 14 коробки и контактами 12 на нижней стороне и контактными язычками 62 закрывающего листа 60 на обеих внутренних боковых стенках. Вставленный штепсель входит в контакт с контактами 12. Контактные язычки 62 упруго прилегают снаружи к внешнему экрану вставленного штепселя, так что экраны обоих вставленных штепселей через контактные язычки 62 и закрывающий лист 60 непосредственно, проводимо соединяются друг с другом. На обеих торцевых кромках поперечины 44 профиля корпуса 40 расположены соответственно наружные контакты 68, посредством которых корпус 40 можно заземлить. Внешние контакты 68 сформированы соответственно в виде плоских вставных язычков монолитно с корпусом 40, находятся в углублении наружного контура корпуса 40 и обращены соответственно против направления вставления в гнезда. Внешние контакты 68, и возможно надвинутые на них кабельные наконечники, не увеличивают контур поперечного сечения муфты.

Печатная плата 10, части 14 коробки, корпус 40 и закрывающий лист 60 могут быть смонтированы без дополнительного инструмента путем простой сборки и фиксации. Наружные размеры поперечного сечения соединительной муфты, в основном, определяются поперечным сечением гнезд. Фиксация отдельных конструктивных элементов осуществляется внутри поперечного сечения корпуса 40, окружающего гнезда, так что наружное поперечное сечение не увеличивается из-за дополнительных монтажных мероприятий. Муфту можно поэтому с минимальными наружными размерами вставить в большое число любых промышленных фланцев. Корпус 40, выполненный литьем под давлением, и стабилизация печатной платы 10 с помощью окружающих частей 14 коробки обеспечивают высокую надежность соединительной муфты для использования в промышленной среде.

Перечень обозначений

10 – печатная плата

12 – контакты

14 – части коробки

16 – рама

18 – карман

20 – продольная кромка

22 – мостик

24 – цапфа

26 – отверстие

28 – приемное гнездо

30 – фиксирующий крюк

32 – входящие скосы

40 – корпус

42 – полки профиля

44 – поперечина профиля

46 – поперечная перемычка

48 – стенка фиксатора

50 – головка

52 – входные скосы

54 – фиксирующие выступы

56 – фиксирующие выступы

58 – фиксирующие выступы

60 – закрывающий лист

62 – контактные язычки

64 – фиксирующие пластины

66 – фиксирующие пластины

68 – внешний контакт

Формула изобретения

1. Соединительная муфта с двумя расположенными напротив друг друга гнездами для штепселей двух соединяемых друг с другом экранированных кабелей передачи данных, с печатной платой (10), которая содержит соответственно контактную группу и электрически соединяет друг с другом соответствующие контакты (12) контактной группы, с двумя частями (14) коробки из электроизолирующего материала, которые охватывают и удерживают печатную плату (10), с электропроводным корпусом (40), который по существу имеет форму U-образного профиля с проходящей в направлении вставления гнезд продольной осью и на обеих торцевых сторонах оставляет свободными отверстия для вставления гнезд, причем части (14) коробки с окруженной ими печатной платой могут вставляться в корпус (40) и фиксироваться в корпусе (40) в качестве модуля, и с электропроводным закрывающим листом (60), который прикрывает узел на открытой стороне профиля корпуса (40) и сформированными (на нем) контактными язычками (62) входит в оба гнезда для контактирования с экраном вставленного в это гнездо штепселя.

2. Соединительная муфта по п.1, причем свободные концы полок (42) профиля корпуса (40) соответственно соединены друг с другом на его торцевых сторонах с помощью поперечной перемычки (46).

3. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем корпус (40) является металлической деталью, полученной литьем под давлением, в частности цинковой деталью, полученной литьем под давлением.

4. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем части (14) коробки могут насаживаться на печатную плату (10) с обеих продольных сторон.

5. Соединительная муфта по п.4, причем части (14) коробки стыкуются друг с другом и могут соединяться на стыке.

6. Соединительная муфта по п.1, причем обе части (14) коробки идентичны и будучи повернуты на 180° относительно друг друга насаживаются на печатную плату (10).

7. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем части (14) коробки могут фиксироваться в корпусе (40).

8. Соединительная муфта по п.7, причем посередине, между гнездами, расположено фиксирующее устройство (28, 50) для корпуса (40) и частей (14) коробки, которое при вставлении частей (14) коробки в открытую сторону профиля корпуса (40) входит в канавку (для фиксатора).

9. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем части (14) коробки охватывают печатную плату (10), соответственно, у ее торцевых кромок.

10. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем закрывающий лист (60) полностью закрывает открытую сторону профиля корпуса (40) и вместе с ним создает замкнутое со всех сторон экранирование.

11. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем закрывающий лист (60) может фиксироваться на корпусе (40) с помощью отогнутых вверх по краям фиксирующих пластин (64, 66).

12. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем контактные язычки (62) закрывающего листа (60) вводятся в гнезда между полками (42) профиля корпуса (40) и продольными краями (20) частей (14) коробки.

13. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем контакты (12) образованы впрессованными в печатную плату (10) пружинными контактами.

14. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем гнезда и штепсель образованы в виде штепсельного соединения RJ 45.

15. Соединительная муфта по п.1 или 2, причем на наружной поверхности корпуса (40) расположен, по меньшей мере, один наружный контакт (68) для внешнего провода.

16. Соединительная муфта по п.15, причем наружный контакт сформирован монолитно на корпусе (40).

17. Соединительная муфта по п.15, причем наружный контакт (68) представляет плоский штепсельный язычок, который расположен предпочтительно внутри наружного контура корпуса (40) и обращен в направлении вставления.

РИСУНКИ