RU2333573C1

RU2333573C1 - Two-layer electrical connector for storage battery outlet

Info

Publication number: RU2333573C1
Application number: RU2007117669/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Феофанович Иванов
Original assignee: Владимир Феофанович Иванов
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-09-10

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: electrical connector should be placed on a conic outlet of storage battery using a coupling bolt with a square head and hexahedral screw-nut, on the lugs for clamps, which don't allow slewing. It serves for connecting circular tips with wires of different diameters, as it transmits electric power from the source to the receivers in an electric chain of vehicle or tractor with a starter storage battery. The construction of electrical connector for storage battery outlet is two-layer, more reliable and economical. Its conducting layer is made of sheet copper which has reduced thickness and size and increased conductivity. Its fixing layer is made of high tensile steel which guarantees its reliability. Besides the socket part with mutually shifting frustaconical-shaped layers which is placed on the storage battery outlet, the connector has two adjoining layers which are bound by three pressed and expanded screwed bushings. The upper horizontal layer is conducting and the lower horizontal layer is steel. Three circular tips with wires of different diameters can be connected to the horizontal conducting layer using washers and bolts.

EFFECT: high performance of electrical connector

3 dwg

Description

Изобретение относится к установке электрооборудования в автомобилестроении и тракторостроении, в частности к электрическому соединителю для вывода стартерной аккумуляторной батареи - одному из элементов электрической сети автомобиля и трактора.The invention relates to the installation of electrical equipment in the automotive industry and tractor manufacturing, in particular to an electrical connector for outputting a starter battery - one of the elements of the electrical network of the car and tractor.

Известна присоединительная клемма для зажима аккумляторной батареи, изготовленная методом штамповки. Клемма имеет участки, удерживающие вывод аккумуляторной батареи, элементы для установки зажимного болта и лепесток для проверки электрических цепей.Known connecting terminal for clamping the battery, made by stamping. The terminal has sections that hold the output of the battery, elements for installing the clamping bolt and a tab for checking electrical circuits.

Недостаток клеммы заключается в пониженной экономичности конструкции и недостаточной ее жесткости. Материал клеммы выполняет электропроводящую функцию и одновременно несет механическую нагрузку при обжиме, что требует применения дорогостоящего металла повышенной толщины. Наличие большого количества объемных форм снижает технологичность изделия. Неравномерная контактная поверхность клеммы снижает электропроводящие качества изделия. Конструкция краевых участков для установки зажимного болта, наличие зажимного цилиндрического элемента не обеспечивает постоянного электрического контакта с поверхностью вывода и снижает механическую прочность конструкции. Высока вероятность деформации удерживающего вывод участка клеммы при зажиме и запрессовке провода в гнездовой части, что снижает надежность изделия. Применение механизмов для закрепления болта затруднено. Отключение провода может быть проведено только при снятии клеммы с вывода аккумуляторной батареи. Имеющийся на клемме лепесток служит только для диагностических целей и не может осуществлять электрическую связь с мощными приемниками.The disadvantage of the terminal is the reduced efficiency of the design and its insufficient rigidity. The material of the terminal performs an electrically conductive function and at the same time carries a mechanical load during crimping, which requires the use of expensive metal of increased thickness. The presence of a large number of bulk forms reduces the manufacturability of the product. Uneven contact surface of the terminal reduces the conductive quality of the product. The design of the edge sections for installing the clamping bolt, the presence of the clamping cylindrical element does not provide constant electrical contact with the output surface and reduces the mechanical strength of the structure. There is a high probability of deformation of the terminal portion of the terminal holding the terminal when clamping and pressing in the wire in the socket part, which reduces the reliability of the product. The use of mechanisms to secure the bolt is difficult. Disconnecting the wire can only be done by removing the terminal from the battery terminal. The petal on the terminal is for diagnostic purposes only and cannot communicate with powerful receivers.

Библиографические данные источника информации: публикация 1977 г., 1 июня, №4653 A BRIDGMENT OF SPECIFICATION, ЦНИИПИ, заявка Великобритании №1512308.Bibliographic data of the source of information: publication 1977, June 1, No. 4653 A BRIDGMENT OF SPECIFICATION, Central Research Institute of Applied Scientific Research, application UK No. 1512308.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является клемма, выштампованная из латунной полосы, состоящая из гнездового участка в форме усеченного конуса и лапок. Одна лапка имеет выступы для обжимки жилы и изоляции провода. Клемму надевают на вывод аккумуляторной батареи и зажимают болтом с квадратной головкой, пропущенным через отверстия в лапках, и шестигранной гайкой. Метод штамповки позволяет на наружной поверхности гнездового участка клеммы выбить буквенное обозначение.Closest to the technical nature of the invention is a terminal stamped from a brass strip, consisting of a nesting section in the form of a truncated cone and paws. One foot has tabs for crimping the core and insulating the wire. The terminal is put on the terminal of the battery and clamped with a square-head bolt, passed through the holes in the legs, and a hex nut. The stamping method allows the letter designation to be knocked out on the outer surface of the nesting portion of the terminal.

Недостаток известной клеммы заключается в пониженной экономичности конструкции и недостаточной ее технологичности. Материал клеммы выполняет электропроводящую функцию и одновременно несет механическую нагрузку при обжиме, что требует применения дорогостоящей латуни повышенной толщины. Неравномерная контактная поверхность клеммы с прорезями в гнездовой части снижает электропроводящие качества изделия. Для повышения электропроводности могла быть применена медь. При стягивании болтовым соединением, опрессовке провода в выступах лапки возможна деформация лапок с отверстиями и гнездового участка клеммы, что снижает надежность изделия. Применение механизмов для закрепления болта затруднено. Отключение провода может быть проведено только при снятии клеммы с вывода аккумуляторной батареи. В конструкции клеммы не предусмотрена возможность подключения наконечников проводов для осуществления электрической связи с другими приемниками.A disadvantage of the known terminal is the reduced cost-effectiveness of the design and its insufficient adaptability. The material of the terminal performs an electrically conductive function and at the same time carries a mechanical load during crimping, which requires the use of expensive brass of increased thickness. The uneven contact surface of the terminal with slots in the female part reduces the conductive quality of the product. Copper could be used to increase electrical conductivity. When tightening with a bolted connection, crimping the wire in the tabs of the foot, deformation of the tabs with holes and the female section of the terminal is possible, which reduces the reliability of the product. The use of mechanisms to secure the bolt is difficult. Disconnecting the wire can only be done by removing the terminal from the battery terminal. The terminal design does not provide for the possibility of connecting wire lugs for electrical communication with other receivers.

Библиографические данные источника информации: публикация 1977 г., 29 июня, №4605 A BRIDGMENT OF SPECIFICATION, ЦНИИПИ, заявка Великобритании №1478307.Bibliographic data of the source of information: publication of 1977, June 29, No. 4605 A BRIDGMENT OF SPECIFICATION, Central Research Institute for Advanced Research, application of Great Britain No. 1478307.

Техническим результатом изобретения является повышенная экономичность и технологичность электрического соединителя, высокая электропроводность и механическая прочность его при обеспечении расширенных эксплуатационных качеств и надежности.The technical result of the invention is increased efficiency and manufacturability of the electrical connector, high electrical conductivity and its mechanical strength while providing enhanced performance and reliability.

Существенными признаками, обеспечивающими технический результат изобретения, являются: двухслойная конструкция электрического соединителя, применение для токопроводящего слоя листовой меди, для крепежного слоя листовой стали, наличие трех запрессованных и развальцованных резьбовых втулок для присоединения наконечников с проводами различного сечения.The essential features providing the technical result of the invention are: two-layer design of the electrical connector, application for a conductive layer of sheet copper, for a fixing layer of sheet steel, the presence of three pressed and expanded threaded sleeves for connecting terminals with wires of different cross-sections.

Заявляемая двухслойная конструкция электрического соединителя, в которой электропроводящий слой перестал нести механическую нагрузку при стягивании болтового соединения, позволила значительно экономить количество цветного металла, использовать электропроводящий материал меньшей толщины и оптимизировать развертку. В конструкции отсутствуют сложные объемные формы, что повышает технологичность изделия.The inventive two-layer design of the electrical connector, in which the electrically conductive layer ceased to bear mechanical load when tightening the bolt connection, allowed to significantly save the amount of non-ferrous metal, use electrically conductive material of lesser thickness and optimize the scan. The design lacks complex three-dimensional shapes, which increases the manufacturability of the product.

Экономичность конструкции электрического соединителя позволила применить для электропроводящего слоя вместо латуни листовую медь марки M1, имеющую проводимость почти в четыре раза большую, чем латунь.The economical design of the electrical connector made it possible to use sheet copper of the M1 grade instead of brass for the conductive layer, which has a conductivity of almost four times that of brass.

Крепежный слой электрического соединителя, служащий для стягивания болтового соединения, при установке на вывод аккумуляторной батареи выполняется из стали. Предел прочности на растяжение примененной стали выше, чем у латуни.The mounting layer of the electrical connector, used to tighten the bolt connection, when installed on the battery terminal, is made of steel. The tensile strength of the applied steel is higher than that of brass.

Наличие запрессованных и развальцованных резьбовых втулок, скрепляющих два горизонтальных слоя электрического соединителя, дает возможность присоединения трех кольцевых наконечников с проводами различного сечения к горизонтальному токопроводящему слою, обеспечивая высокие эксплуатационные качества соединителя. При необходимости наконечники проводов могут быть отключены без снятия электрического соединителя с вывода аккумуляторной батареи. Крепежный стальной слой увеличивает жесткость конструкции и повышает надежность заявляемого соединителя.The presence of pressed and flared threaded sleeves fastening two horizontal layers of the electrical connector makes it possible to attach three ring lugs with wires of different cross-sections to the horizontal conductive layer, ensuring high performance of the connector. If necessary, the cable lugs can be disconnected without removing the electrical connector from the battery terminal. The fastening steel layer increases the rigidity of the structure and increases the reliability of the inventive connector.

Заявляемый двухслойный электрический соединитель для выполнения функции передачи электрической энергии от источника (стартерной аккумуляторной батареи) к приемникам (стартер, генератор и другие) имеет следующие конструктивные элементы: слой крепежный для установки и закрепления на выводе аккумуляторной батареи болтом с квадратной головкой и шестигранной гайкой; слой токопроводящий для передачи электрической энергии от вывода аккумуляторной батареи; запрессованные резьбовые втулки для подключения к токопроводящему горизонтальному слою трех кольцевых наконечников с проводами различного сечения. Слой крепежный и слой токопроводящий связаны между собой только в плоскости передачи электрической энергии к наконечникам проводов тремя запрессованными и развальцованными резьбовыми втулками. Гнездовой участок соединителя, предназначенный для установки на вывод аккумуляторной батареи, состоит из двух слоев в виде усеченных конусов, один из которых находится внутри другого. Наружный конус является крепежным слоем и имеет примыкающие выступы с отверстиями под стягивающий болт с квадратной головкой и шестигранной гайкой. Наличие на выступе специальной отбортовки предотвращает прокручивание болта. Внутренний конус, являющийся токопроводящим слоем, содержит прорезь, в зону крепления не входит и механической нагрузки при стягивании болтом с квадратной головкой с шестигранной гайкой не несет. При установке на вывод аккумуляторной батареи и последующем стягивании слои перемещаются между собой, внутренний слой обжимается наружным и обеспечивается максимальный равномерный электрический контакт с поверхностью вывода батареи. К усеченным конусам примыкают плавно загнутые горизонтальные плоскости, соединяемые между собой тремя запрессованными резьбовыми втулками. Верхняя плоскость - слой токопроводящий. Нижняя плоскость - стальной слой, повышающий прочность конструкции. Втулки служат для присоединения к токопроводящему слою кольцевых наконечников с проводами с помощью болтов и шайб. Резьба одной втулки - М6, двух других втулок - М8. Материал токопроводящего слоя - листовая медь с высокими показателями проводимости и защитным покрытием. Материал крепежного слоя - сталь с высоким пределом прочности при растяжении и защитным покрытием. Материал стяжного болта и гайки - сталь с защитным покрытием. Средой для выполнения функций электрического соединителя служит автомобиль или трактор со стартерной аккумуляторной батареей, на вывод которой производится крепление заявляемого соединителя с помощью стяжного болта с квадратной головкой и шестигранной гайки. Наконечники с проводами могут быть подключены к соединителю предварительно или после установки соединителя на вывод аккумуляторной батареи.The inventive two-layer electrical connector for performing the function of transmitting electrical energy from a source (starter battery) to receivers (starter, generator, and others) has the following structural elements: a mounting layer for mounting and securing the battery terminal with a square head bolt and hex nut; conductive layer for transmitting electrical energy from the output of the battery; pressed threaded bushings for connecting to the conductive horizontal layer of three ring lugs with wires of various sections. The fixing layer and the conductive layer are interconnected only in the plane of transmission of electric energy to the wire ends with three pressed and expanded threaded bushings. The socket section of the connector, designed for installation on the output of the battery, consists of two layers in the form of truncated cones, one of which is inside the other. The outer cone is a mounting layer and has adjacent protrusions with holes for a tightening bolt with a square head and hex nut. The presence of a special flange on the ledge prevents the bolt from rolling. The inner cone, which is a conductive layer, contains a slot, is not included in the fastening zone and does not bear mechanical load when tightened with a square-headed hex bolt with a hex nut. When installed on the output of the battery and subsequent tightening, the layers move between themselves, the inner layer is crimped to the outside and maximum uniform electrical contact is ensured with the surface of the battery outlet. The truncated cones are adjoined by smoothly bent horizontal planes, interconnected by three pressed threaded bushings. The upper plane is a conductive layer. The lower plane is a steel layer that increases the strength of the structure. The bushings are used to connect ring lugs with wires to the conductive layer using bolts and washers. The thread of one sleeve is M6, the other two bushings are M8. The material of the conductive layer is copper sheet with high conductivity and a protective coating. The material of the fixing layer is steel with a high tensile strength and a protective coating. The material of the coupling bolt and nut is steel with a protective coating. The medium for performing the functions of the electrical connector is a car or tractor with a starter battery, the output of which is the fastening of the inventive connector using a coupling bolt with a square head and a hex nut. Tips with wires can be connected to the connector before or after installing the connector on the battery terminal.

На фиг.1 изображен двухслойный электрический соединитель для вывода аккумуляторной батареи, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху. На фиг.3 изображен двухслойный электрический соединитель, установленный на вывод аккумуляторной батареи.Figure 1 shows a two-layer electrical connector for outputting the battery, front view; figure 2 is the same, a top view. Figure 3 shows a two-layer electrical connector mounted on the output of the battery.

Двухслойный электрический соединитель для вывода аккумуляторной батареи содержит гнездовой участок 1, предназначенный для установки на вывод 2 аккумуляторной батареи 3, состоящий из двух слоев в виде усеченных конусов, один из которых находится внутри другого. Наружный конус является крепежным слоем 4 и имеет примыкающие выступы 5 с отверстиями под стягивающий болт 6 с квадратной головкой и шестигранной гайкой 7. Наличие на выступе 5 специальной отбортовки 8 предотвращает прокручивание болта 6. Внутренний конус, являющийся токопроводящим слоем 9, содержит прорезь 10, в зону крепления не входит и механической нагрузки при стягивании болтом 6 с квадратной головкой с шестигранной гайкой 7 не несет. К наружному слою 4 и внутреннему слою 9 в виде усеченных конусов примыкают плавно загнутые горизонтальные плоскости, соединяемые между собой тремя запрессованными резьбовыми втулками 11, 12. Резьба втулки 11 - М6, втулок 12 - М8. Нижняя плоскость - стальной слой 13, повышающий прочность конструкции. Верхняя плоскость - токопроводящий слой 14. Резьбовые втулки 11, 12 служат для присоединения к токопроводящему слою 14 кольцевых наконечников 15, 16, 17 проводов болтами 18, 19 с шайбами.The two-layer electrical connector for the output of the battery contains a socket portion 1, designed to be installed on the output 2 of the battery 3, consisting of two layers in the form of truncated cones, one of which is inside the other. The outer cone is a fixing layer 4 and has adjacent protrusions 5 with holes for a tightening bolt 6 with a square head and a hexagonal nut 7. The presence of a special flange 8 on the protrusion 5 prevents the bolt from rolling 6. The inner cone, which is the conductive layer 9, contains a slot 10 in the fastening zone is not included and does not bear mechanical load when tightened with a bolt 6 with a square head with a hex nut 7. To the outer layer 4 and the inner layer 9 in the form of truncated cones are adjacent smoothly curved horizontal planes, interconnected by three pressed-in threaded bushings 11, 12. Thread of the sleeve 11 - M6, bushings 12 - M8. The lower plane is a steel layer 13, which increases the strength of the structure. The upper plane is the conductive layer 14. The threaded bushings 11, 12 are used to connect ring tips 15, 16, 17 of wires to the conductive layer 14 with bolts 18, 19 with washers.

Заявляемый двухслойный электрический соединитель для выполнения функции передачи электрической энергии от источника (стартерной аккумуляторной батареи) к приемникам (стартер, генератор и другие) устанавливается принимающим участком 1 на вывод 2 аккумуляторной батареи 3 и стягивается болтом 6 с квадратной головкой, установленным в отверстия выступов 5, и шестигранной гайкой 7. При стягивании слои 4 и 9 перемещаются между собой, внутренний слой 9 обжимается наружным слоем 4, что обеспечивает максимальный и равномерный электрический контакт с поверхностью вывода 2 аккумуляторной батареи 3. Наличие на выступе 5 специальной отбортовки 8 предотвращает прокручивание болта 6 при стягивании. Наконечники 15, 16, 17 проводов могут быть подключены к соединителю предварительно или после установки соединителя на вывод 2 аккумуляторной батареи 3. Кольцевые наконечники 15, 16, 17 с проводами различного сечения присоединяются к горизонтальному токопроводящему слою 14 креплением болтов 18, 19 с шайбами в резьбовых втулках 11, 12.The inventive two-layer electrical connector for performing the function of transmitting electric energy from a source (starter battery) to receivers (starter, generator and others) is installed by the receiving section 1 to terminal 2 of the battery 3 and pulled together by a bolt 6 with a square head installed in the holes of the protrusions 5, and hex nut 7. When tightening, layers 4 and 9 are moved together, the inner layer 9 is crimped by the outer layer 4, which ensures maximum and uniform electrical contact with the output surface 2 of the battery 3. The presence on the protrusion 5 of a special flange 8 prevents the bolt 6 from spinning when tightened. Tips 15, 16, 17 of the wire can be connected to the connector before or after installing the connector on terminal 2 of the battery 3. Ring lugs 15, 16, 17 with wires of various sizes are connected to the horizontal conductive layer 14 by fastening the bolts 18, 19 with washers in threaded bushings 11, 12.

Данная конструкция соединителя позволяет значительно быстрее проводить установку автотракторных жгутов проводов при сборке с применением средств механизации, подключать несколько потребителей электрооборудования, упростив структуру жгутов проводов, при необходимости оперативно отключить наконечники 15, 16, 17 конкретного провода без снятия соединителя с вывода 2 аккумуляторной батареи 3.This design of the connector allows you to install automotive tractor wire harnesses much faster during assembly using mechanical means, connect several consumers of electrical equipment, simplifying the structure of the wire harnesses, and if necessary, quickly disconnect the terminals 15, 16, 17 of a particular wire without removing the connector from terminal 2 of the battery 3.

Таким образом, предложенный двухслойный электрический соединитель для вывода аккумуляторной батареи наиболее эффективен по сравнению с известными клеммами, имеет экономичную конструкцию, обладает повышенной электропроводностью и механической прочностью, обеспечивает максимальное удобство в эксплуатации и надежность в работе.Thus, the proposed two-layer electrical connector for outputting the battery is most effective compared to known terminals, has an economical design, has increased electrical conductivity and mechanical strength, provides maximum ease of use and reliability.

Claims

The electrical connector having a female portion for mounting on the conical terminal of the battery with a square head bolt and a hex nut on the protrusions for clamping to prevent scrolling is made by cutting and punching, allowing the letter to be marked on the outside of the connector, characterized in that , in order to increase reliability and economy, has a nesting area of two layers in the form of truncated cones, located one in another and capable of shifting between themselves when pulling together, where the inner conductive layer of reduced thickness and size of copper sheet is a material of increased electrical conductivity, and the outer mounting layer of increased strength is made of steel, which smoothly pass into the upper horizontal conductive layer and the lower horizontal steel layer, fastened with three pressed and expanded threaded bushings, allowing connect to the horizontal conductive layer of the connector three ring lugs with wires of different cross-section using washers and a bolt in held in a threaded bushing.