PL155062B1 - Electric junction with zero contact force - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 155 062

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nr-Zgłoszono: 87 07 08 (P. 266704)

Int. Cl.⁵ H01R 13/631 H01R 9/09

Pierwszeństwo: 86 07 14 Związek Socjalistycznych EmELBIft

Republik Radzieckich r i> ά ι H ft

URZĄD

PATENTOWY

RP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 06 23

Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28

Twórcy wynalazku: Boris V. Alexeenko, Gennady V. Nikolaenko

Uprawniony z patentu: Alexeenko Boris Vasilievich,

Zaporozhskaya oblast (Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich); Nikolaenko Gennady Vitalievich,

Zaporozhie (Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich)

Złącze elektryczne z zerową siłą styku

Przedmiotem wynalazku jest złącze elektryczne z zerową siłą styku, zwłaszcza do elektrycznych obwodów drukowanych płytek.

Proponowany wynalazek może być wykorzystany dla wewnątrzblokowego i międzyblokowego łączenia elektrycznego w aparaturze elektronicznej, w której są wykorzystywane płytki z montażem drukowanym, jak również w urządzeniach komutacyjnych.

W powszechnie znanych złączach elektrycznych z zerową siłą styku, z zastosowaniem mechanizmów krzywkowych, mechanizmów z kołami zębatymi i ślimakami, mechanizmów z zębatkami ślizgającymi, czynnikiem ograniczającym dopuszczalną liczbę pozycji łączących jest siła, wymagana do rozłączania zestyków przez ten lub inny mechanizm. Konstruowanie złącz elektrycznych z zerową silą łączenia charakteryzuje się możliwym skrzywieniem, rozrzutem wymiarów i przesunięciem płaszczyzn łączonych płytek drukowanych. Poza tym, znane złącza elektryczne odznaczają się złożonością konstrukcji mechanizmów do rozłączania styków, technologii ich wytwarzania i małą niezawodnością działania podczas eksploatacji.

Znane jest złącze elektryczne z zerową siłą styku (patent Wielkiej Brytanii, GB, B, nr 1 542 889), zawierające podstawę z obudową izolacyjną i szeregiem styków, listewką krzywkową usytuowaną wzdłuż styków, mechanizmem napędowym przemieszczenia wzdłużnego listewki, elementem zapewniającym współdziałanie listewki krzywkowej z podstawą przy przemieszczeniu wzdłużnym listewki, który przemieszczają po przekątnej od podstawy, rozwierając przy tym styki. Zwieranie styków jest realizowane przy obracaniu mechanizmu napędowego w odwrotnym kierunku.

Jednocześnie rozwieranie i zwieranie wszystkich styków doprowadza do zwiększenia obciążenia mechanicznego mechanizmu napędzającego, co ogranicza liczbę wykorzystywanych w złączu styków, doprowadza do intensywnego zużycia mechanizmu napędzającego oraz komplikuje konstrukcję złącza.

Znane jest złącze elektryczne z zerową siłą styku (patent RFN, B, nr 2707 122), zawierające obudowę izolacyjną z gniazdami, w których ustawione są sprężyste styki odbierające prąd, i z

155 062 wyżłobieniem wzdłużnym w kształcie litery U przeznaczonym do wprowadzania listewki naciskającej na styki, która to listewka stanowi element zwierający styki. W innym wykonaniu tego złącza przewidziane jest zastosowanie krzywek, z których każda jest ustawiona naprzeciwko każdej pary styków. Krzywki te mają możliwość ruchu w kierunku pionowym i są wprawiane w ruch poprzez listewki lub ślizgacz.

Zwieranie styków w pierwszym wykonaniu złącza jest realizowane poprzez przemieszczenie ściskającej je listewki. To doprowadza do stopniowego zwiększenia siły powstającej przy zwieraniu całej grupy styków. Przemieszczenie krzywek ściskających styki za pomocą listewki lub ślizgacza pozwala zmniejszyć siłę powstającą przy zwieraniu styków. Jednakże drugie wykonanie złącza odznacza się dużą złożonością konstrukcji. Oprócz tego naprężenia mechaniczne powstające w stykach są maksymalne wówczas, gdy styki są zamknięte, co doprowadza do odkształcenia styków złącza i przez to do zmniejszenia niezawodności łączenia z przełączanym elementem w czasie eksploatacji.

Znane jest złącze elektryczne z zerową siłą styku (patent Stanów Zjednoczonych Ameryki, A, nr 4 275 944), zawierające obudowę izolacyjną, w której górnej części wykonany jest wzdłużny żłobek przeznaczony do umieszczenia w nim elementu reagującego. W dolnej ściance obudowy są zamocowane sprężyste styki odbierające prąd, które są rozmieszczone w gniazdach, wykonanych w ściankach bocznych obudowy. W obudowie wykonany jest również wzdłużny kanał do przemieszczania w nim klucza do rozwierania i zwierania sprężystych styków odbierających prąd. Klucz ten wykonuje ruch postępowo-zwrotny. Klucz jest wykonany w postaci trzpienia o stałym przekroju w jego części roboczej.

Każdy styk odbierający prąd ma wygięte ramiona, które stykają się z komutowanym elementem, oraz występy, przeznaczone do montażu styków w gniazdach. Między ramionami styków wzdłuż złącza rozmieszczone są wkładki elastyczne tworzące kanał dla przemieszczania się w nim klucza. Niezależnie od tego, że siła tarcia klucza przy rozwieraniu ramion styków zmniejsza się dzięki zastosowaniu wkładek, to jednak ma miejsce zwiększenie siły wprowadzania klucza w miarę zwiększenia liczby rozwartych styków, co ogranicza dopuszczalną liczbę styków w złączu.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest zaprojektowanie złącza elektrycznego z zerową siłą styku, którego wykonanie konstrukcyjne zapewniłoby możliwość zmniejszenia siły powstającej przy rozwieraniu grup sprężystych styków odbierających prąd i dzięki temu pozwoliłoby zwiększyć liczbę zastosowanych w złączu styków, a poprzez nadanie stykom odpowiedniego kształtu zwiększyć niezawodność kontaktu między ramionami sprężystych styków odbierających prąd a przewodnikami elementu komutowanego w warunkach wstrząsów wibracyjnych i przy odchyleniach od płaszczyzny elementu komutowanego i przez to zwiększyć długowieczność złącza.

Zadanie zostało rozwiązane w wyniku zaprojektowania złącza elektrycznego z zerową siłą łączenia, zawierającego obudowę izolacyjną, w której górnej ściance wykonany jest żłobek wzdłużny przeznaczony do umieszczenia w nim elementu przełączającego, zamocowane w ściance obudowy sprężyste styki odbierające prąd, które są usytuowane w gniazdach, wykonanych w bocznych ściankach obudowy, oraz klucz do rozwierania i zwierania sprężystych styków odbierających prąd, przy czym w obudowie jest wykonany kanał wzdłużny do przemieszczania w nim klucza, który wykonuje ruch postępowo-zwrotny. Zgodnie z wynalazkiem, klucz jest wykonany w kształcie trzpienia mającego co najmniej jeden elipsoidalny występ współpracujący podczas swego przemieszczenia z wewnętrznymi powierzchniami czołowymi ramion sprężystych styków odbierających prąd, którego to elipsoidalnego występu tworzące są symetryczne względem osi podłużnej trzpienia, przy czym na ściance każdego gniazda zwróconego ku części czołowej klucza przy jego obracaniu w kierunku, zapewniającym rozwarcie sprężystych styków odbierających prąd, wykonane są występy usytuowane z obu stron wyżłobienia wzdłużnego w górnej ściance obudowy i których powierzchnie zewnętrzne są objęte wewnętrznymi powierzchniami czołowymi odpowiednich sprężystych styków odbierających prąd w ich stanie rozwartym.

Korzystnym jest, gdy każdy sprężysty styk odbierający prąd ma zamocowaną wspornikowo w dolnej ściance obudowy nóżkę w kształcie litery T, której końce części poziomej przechodzą w sprężyste ramiona mające kształt litery U, symetrycznie usytuowane względem pionowej części nóżki i stykające się swymi wewnętrznymi powierzchniami czołowymi z zewnętrznymi powierzchniami bocznymi występów, wykonanych na jednej ze ścianek każdego gniazda, przy czym swobodne końce ramion są wygięte ku sobie.

155 062

Wynalazek pozwala uprościć konstrukcję złącza elektrycznego z zerową siłą łączenia, zwiększyć liczbę wykorzystywanych w złączu styków i jego niezawodność oraz zwiększyć długowieczność złącza.

Rozwiązanie techniczne według wynalazku jest bliżej objaśnione w przykładach realizacji złącza elektrycznego z zerową siłą łączenia w oparciu o załączony rysunek, na którym fig. 1 przedstawia widok ogólny złącza elektrycznego z zerową siłą łączenia ustawione na płytcekrosownicy z przełączoną płytką drukowaną według wynalazku, fig. 2 przedstawia budowę sprężystego styku odbierającego prąd, usytuowanego w gnieździe obudowy i znajdującego się w stanie swobodnym, w przekroju poprzecznym, według wynalazku, fig. 3 przedstawia złącze w przekroju poprzecznym, gdy styk znajduje się w stanie rozłączenia, a fig. 4 przedstawia złącze według wynalazku w momencie rozwierania styków - w widoku z góry w częściowym przekroju.

Złącze elektryczne z zerową siłą łączenia zawiera obudowę izolacyjną 1 (fig. 1), której dolna ścianka 2 jest zamocowana na płytce-krosownicy 3 za pomocą obejm mocujących 4 i śrub 5. W górnej ściance 6 obudowy 1 wykonany jest żłobek wzdłużny 7 dla umieszczenia w nim elementu komutowanego, na przykład, płytki drukowanej 8. Złącze zawiera również klucz 9 wykonany, na przykład, w postaci płaskiego trzpienia, mającego co najmniej jeden występ 10 elipsoidalny, którego tworzące są symetryczne względem osi wzdłużnej trzpienia. W obudowie 1 wykonany jest kanał wzdłużny 11, w którym przemieszcza się klucz 9 w kierunku wskazanym strzałką 12. W ściankach bocznych obudowy 1 są wykonane symetrycznie usytuowane gniazda 13, w których są rozmieszczone sprężyste styki 14 odbierające prąd (fig. 2, 3).

Każdy styk 14 ma wspornikowo zamocowaną w dolnej ściance 2 obudowy 1 nóżkę 15 w kształcie litery T z końcówką 16 przeznaczoną do przylutowywania styku. Końce odcinka poziomego nóżki 15 przechodzą w sprężyste ramiona 17 mające kształt litery U symetryczne względem odcinka pionowego nóżki 15. Końce swobodne 18 ramion 17 są wygięte ku sobie. Powierzchnia przekroju poprzecznego nóżki 15 jest mniejsza niż powierzchnia przekroju poprzecznego każdego ramienia 17. W dolnej części nóżki znajdują się występy 19 do mocowania styku 14 w dolnej ściance 2 obudowy 1.

Aby utrzymać ramiona 17 w stanie rozwartym na ściance 20 gniazda 13 zwróconej ku części czołowej klucza 9 (fig. 4) przy jego przemieszczeniu w kanale wzdłużnym 11 w kierunku wskazanym strzałką 12, wykonane są występy 21 (fig. 2, 3).

Złącze elektryczne z zerową siłą łączenia według wynalazku pracuje w sposób następujący. Aby ustawić płytkę drukowaną 8 (fig. 1) w żłobku wzdłużnym 7, klucz 9 jest wprowadzany do kanału 11. Przy tym występ 10 klucza 9, współdziałając z wewnętrznymi powierzchniami czołowymi ramion 17 (fig. 3) styków 14 rozsuwa ramiona 17 i siłą skierowaną wzdłużnie przemieszcza je w kierunku ruchu klucza 9 (fig. 1) tak, że ramiona 17 (fig. 3) obejmują zewnętrzne powierzchnie boczne występów 21. Przy dalszym przemieszczeniu klucza 9 (fig. 4) w kanale 11 klucz współpracuje kolejno jedynie swoim występem 10 jednocześnie z dwoma - trzema stykami 14 aż do rozwarcia wszystkich styków 14 złącza. Następnie do wyżłobienia wzdłużnego 7 (fig. 1) wprowadza się komutowaną płytkę drukowaną 8. Aby spowodować zwarcie styków 14 (fig. 2) złącza, klucz 9 (fig. 4) przesuwa się w kierunku odwrotnym. Przy tym występ 10 klucza 9 rozsuwając kolejno ramiona 17 (fig. 2) styków 14 zdejmuje je z występów 21 powodując przez to zwieranie się styków 14. Wygięte swobodne końce 18 ramion 17 pod działaniem sił odkształcania sprężystego łączą się z przewodnikami drukowanymi płytki 8.

Aby wyciągnąć płytkę drukowaną ze złącza, klucz 9, przy oddziaływaniu na niego ze stałą siłą równę sile zwierania dwóch-trzech styków 14 (fig. 4) przemieszcza się w kanale 11 aż do momentu rozwarcia wszystkich styków 14 w kierunku wskazanym strzałką 12. Klucz 9 może mieć kilka występów 10 wykonanych na określonych jego odcinkach. W tym przypadku klucz 9 może wykonywać funkcje elementu komutującego obwody elektryczne, ponieważ przy przemieszczeniu klucza 9 tam i z powrotem styki 14 złącza będą podzielone na grupy styków zamkniętych i rozwartych. Dzięki temu, że klucz 9 jest wykonany w postaci płaskiego trzpienia z odcinkiem roboczym w postaci występu elipsoidalnego 10, współdziałającego w procesie zwierania i rozwierania styków nie więcej, niż z jednym-trzema stykami 14, pozwala zmniejszyć do minimum siłę potrzebną do zwierania i rozwierania styków 14 i zapewnić jej stałość, co praktycznie daje możliwość konstruowania złącz z dużą liczbą styków 14.

155 062

Dzięki występom 21 (fig. 2) zapewnia się kolejne ich obejmowanie wewnętrznymi powierzchniami czołowymi rozwartych ramion 17 sprężystych styków 14, co daje możliwość, przy wszystkich stykach 14 rozwartych, wprowadzania do żłobka wzdłużnego 7 przełączaną płytkę drukowaną 8 (fig. 1) przy użyciu siły prawie zerowej.

Dzięki temu, że styk sprężysty 14 (fig. 2) ma sprężystą nóżkę 15 w kształcie litery T, której górne końce swobodne tworzą symetryczne względem nóżki 15 ramiona 17 w kształcie litery U, których końce swobodne 18 są wygięte ku sobie, zapewnia się sprężystość zarówno w kierunku wzdłużnym jak też i w poprzecznym styków.

Ruchliwość styku 14 w kierunku wzdłużnym zapewnia kolejne rozmieszczenie ramion 17 styków 14 na występach 21 wykonanych na ściance 20 każdego gniazda 13, zwróconej naprzeciwko przemieszczeniu klucza 9 (fig. 4), w kierunku wskazanym strzałką 12, lub kolejne zdejmowanie ramion 7 (fig. 3) styków 14 z występów 21 przy przemieszczeniu klucza 9 w kierunku odwrotnym. Ruchliwość styków 14 w kierunku poprzecznym zapewnia stałość nacisku na styki, a więc i stałość rezystancji przejściowej styków 14 w czasie eksploatacji w warunkach wibracji i wstrząsów.

Złącze elektryczne z zerową siłą łączenia zgodnie z wynalazkiem odznacza się prostotą konstrukcji, zmniejszonym zużyciem materiałów, zwiększoną niezawodnością działania i łatwym montażem oraz demontażem.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Złącze elektryczne z zerową siłą styku, zawierające obudowę izolacyjną, w którego ściance górnej wykonany jest żłobek wzdłużny przeznaczony do umieszczenia w nim elementu komutowanego, zamocowane w dolnej ściance obudowy sprężyste styki odbierające prąd, które są rozmieszczone w gniazdach wykonanych w ściankach bocznych obudowy, oraz klucz do rozwierania i zwierania sprężystych styków odbierających prąd, przy tym, w obudowie wykonany jest kanał wzdłużny przeznaczony do postępowo-zwrotnego przemieszczania się w nim klucza, znamienny tym, że klucz (9) jest wykonany w postaci trzpienia, mającego co najmniej jeden współpracujący przy przemieszczaniu klucza (9) z wewnętrznymi powierzchniami czołowymi ramion (17) sprężystych styków (14) odbierających prąd elipsoidalny występ (10), którego tworzące są symetryczne względem osi trzpienia, a poza tym na ściance (20) każdego gniazda (13) zwróconej ku części czołowej klucza (9) przy jego przemieszczeniu w kierunku, zapewniającym rozwieranie sprężystych styków (14) odbierających prąd, wykonane są występy (21), które są usytuowane z obu stron żłobka wzdłużnego (7) w górnej ściance (6) obudowy (1) i których powierzchnie zewnętrzne są obejmowane wewnętrznymi powierzchniami czołowymi ramion (17) odpowiednich sprężystych styków (14) w ich stanie rozwartym.
2. 2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy sprężysty styk (14) odbierający prąd ma zamocowaną wspornikowo w dolnej ściance (2) obudowy (1) nóżkę (15) w kształcie litery T, której końce odcinka poziomego przechodzą w ramiona sprężyste (17) w kształcie litery U symetryczne względem odcinka pionowego nóżki (15), których wewnętrzne powierzchnie czołowe mają kontakt z zewnętrznymi powierzchniami występów (21) wykonanych na jednej ze ścianek (20) każdego gniazda (13), przy czym swobodne końce (18) ramion (17) są wygięte ku sobie.

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł