RU2726847C1

RU2726847C1 - Power electrical connector

Info

Publication number: RU2726847C1
Application number: RU2020105801A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Проценко; Павел Иванович Таранов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Сатурн", (ПАО "Сатурн")
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2020-07-16

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical industry and can be used in devices for detachable connection of power circuits, in particular for installation of accumulator battery in aircraft compartment. In the socket (external) contact of the electric connector, having the shape of a cylindrical collet with an inner conical surface, the chipped portion of the collet at the beginning of the socket contact is squeezed to contact, which makes it possible to increase the surface area of abutment with a pin split conical contact and to reduce the force required for the connector joint, as well as to reduce contact surfaces wear. To increase pressure force in place of contact spring ring of several turns of wire is installed.EFFECT: technical result consists in increase of contact surface at pin and socket contacts and reduction of force required for connector joint, which leads to reduced wear of contact surfaces and higher reliability of electrical connector during operation.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в устройствах для разъемного соединения силовых электрических цепей, в частности для установки аккумуляторной батареи в отсек самолета.The invention relates to the electrical industry and can be used in devices for detachable connection of power electrical circuits, in particular for installing a storage battery in an aircraft compartment.

Известен герметичный электрический соединитель (патент Российской федерации №2484566, МПК H01R 13/52, опубл. 2013 г.), содержащий кабельный наконечник, розетку, накидную гайку и две втулки с конусными поверхностями для фиксации брони геофизического кабеля, при этом кабельный наконечник выполнен составным из соединенных посредством резьбы верхнего и нижнего корпусов, причем накидная гайка и две втулки с конусными поверхностями крепятся к верхней части верхнего корпуса, в которой выполнена расточка для установки упорной шайбы и уплотнительных элементов, на внешней конусной втулке выполнена фаска, а упорная шайба выполнена из металла с меньшей твердостью, чем проволока брони кабеля, в нижнем корпусе расположен штыревой контакт в изоляторе, на который надевают втулку, предохраняющую от пробоя и служащую упором, воспринимающим усилие состыковки с розеткой, выполненной съемной, в виде корпуса, в который запрессованы с одной стороны гнездовой контакт, а с другой - хвостовик, образующий гермоввод, сопряжение втулки, изолятора и гермоввода выполнено ступенчатым, розетка с кабельным наконечником механически соединена с помощью накидной гайки.Known sealed electrical connector (patent of the Russian Federation No. 2484566, IPC H01R 13/52, publ. 2013), containing a cable lug, a socket, a union nut and two bushings with tapered surfaces for fixing the armor of the geophysical cable, while the cable lug is made of composite from the upper and lower bodies connected by means of a thread, and the union nut and two bushings with tapered surfaces are attached to the upper part of the upper body, in which a bore is made for installing a thrust washer and sealing elements, a chamfer is made on the outer conical sleeve, and the thrust washer is made of metal with a lower hardness than the wire of the cable armor, in the lower case there is a pin contact in the insulator, on which a bushing is put on, which protects against breakdown and serves as a stop that perceives the force of docking with the socket, made removable, in the form of a body into which the socket is pressed on one side contact, and on the other - a shank forming a germ water, the coupling of the sleeve, the insulator and the sealed lead-in is made stepwise, the socket with the cable lug is mechanically connected using a union nut.

Признаки, общие для предлагаемого силового электрического соединителя и аналога, следующие:The features common to the proposed power electrical connector and analog are as follows:

- корпус;- body;

- штыревой контакт;- pin contact;

- цилиндрический гнездовой контакт.- cylindrical female contact.

Недостатком известной конструкции является ограничение площади прилегания при сочленении штыревого и гнездового контакта и ограничение усилия контактного давления, что снижает надежность работы соединителя за счет увеличения переходного электрического сопротивления контактов.The disadvantage of the known design is the limitation of the area of contact when the pin and socket contacts are articulated and the limitation of the contact pressure force, which reduces the reliability of the connector by increasing the transient electrical resistance of the contacts.

Наиболее близким к предлагаемому силовому электрическому соединителю, принятым за прототип, является электрический соединитель (патент Российской федерации №2260886, МПК H01R 13/18, опубл. 2005 г.), содержащий вилку со штырями и розетку с гнездами, причем оконечник каждого штыря выполнен в виде части сферической поверхности, на входном отверстии каждого гнезда выполнена фаска, механическое соединение каждого штыря с гнездом выполнено за счет устройства подпружинивания, которое выполнено в виде пружины, установленной в углублении на внешней цилиндрической поверхности гнезда, на которой расположена втулка, углубление в гнезде выполнено с двумя стенками и дном, имеющим сквозную прорезь, каждая стенка выполнена с образующей ее плоскостью, перпендикулярной продольной оси гнезда, расстояние между стенками выполнено большим половины длины части гнезда, предназначенной для соединения с штырем, дно углубления от каждой стенки до сквозной прорези выполнено с образованием части цилиндрической поверхности цилиндра, продольная ось которого расположена перпендикулярно продольной оси гнезда за внешней цилиндрической гнезда по одну сторону с углублением относительно продольной оси гнезда, высота углубления выполнена близкой по толщине пружины, пружина выполнена в виде изогнутой пластины, продольный размер которой больше продольного размера сквозной прорези в дне углубления, пружина установлена на дне углубления своей продольной осью по продольной оси гнезда. Пружина выполнена с направлением ее продольной оси вдоль оси проката листовой заготовки пружины, профиль пружины выполнен соответствующим профилю цилиндрической поверхности углубления, фаска на гнезде выполнена как часть сферической поверхности, радиус которой больше радиуса сферической поверхности оконечника штыря; гнезда и штыри выполнены с покрытием золотом или его сплавами, пружины выполнены с покрытием сплавом золота с сурьмой.The closest to the proposed power electrical connector, taken as a prototype, is an electrical connector (patent of the Russian Federation No. 2260886, IPC H01R 13/18, publ. 2005), containing a plug with pins and a socket with sockets, and the tip of each pin is made in the form of a part of a spherical surface, a chamfer is made at the inlet of each socket, the mechanical connection of each pin with the socket is made due to a spring-loaded device, which is made in the form of a spring installed in a recess on the outer cylindrical surface of the socket, on which the sleeve is located, the recess in the socket is made with two walls and a bottom having a through slot, each wall is made with a plane forming it, perpendicular to the longitudinal axis of the nest, the distance between the walls is made greater than half the length of the part of the nest intended for connection with the pin, the bottom of the recess from each wall to the through slot is made to form a part cylindrical pov The surface of the cylinder, the longitudinal axis of which is located perpendicular to the longitudinal axis of the nest behind the outer cylindrical nest on one side with a recess relative to the longitudinal axis of the nest, the height of the recess is made close to the thickness of the spring, the spring is made in the form of a curved plate, the longitudinal size of which is greater than the longitudinal size of the through slot in the bottom recesses, the spring is installed at the bottom of the recess with its longitudinal axis along the longitudinal axis of the socket. The spring is made with the direction of its longitudinal axis along the rolling axis of the spring sheet blank, the profile of the spring is made corresponding to the profile of the cylindrical surface of the recess, the chamfer on the socket is made as part of the spherical surface, the radius of which is greater than the radius of the spherical surface of the tip of the pin; sockets and pins are coated with gold or its alloys, springs are coated with gold-antimony alloy.

Признаки, общие предлагаемого силового электрического соединителя и прототипа, следующие:The features common to the proposed power electrical connector and the prototype are as follows:

- два корпуса;- two buildings;

- штыревой контакт;- pin contact;

- цилиндрический гнездовой контакт, имеющий устройство подпружинивания, установленное на его внешней поверхности.- a cylindrical female contact having a spring-loaded device installed on its outer surface.

Недостатком этого электрического соединителя является недостаточная (односторонняя) поверхность прилегания при сочленении штыревого и гнездового контакта, что снижает надежность работы соединителя за счет увеличения переходного электрического сопротивления контактов.The disadvantage of this electrical connector is the insufficient (one-sided) contact surface when the male and female contacts are articulated, which reduces the reliability of the connector by increasing the transient electrical resistance of the contacts.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом силовом электрическом соединителе, заключается в повышении: 1) надежности работы электрического соединителя за счет увеличении поверхности прилегания при сочленении штыревого и гнездового контактов; 2) усилия контактного давления.The technical result achieved in the proposed power electrical connector is to increase: 1) the reliability of the electrical connector by increasing the contact surface when the male and female contacts are articulated; 2) the efforts of the contact pressure.

Этот технический результат достигается тем, что в гнездовом (наружном) контакте электрического соединителя, имеющего форму цилиндрической цанги с внутренней конической поверхностью, разрезанная часть цанги в начале гнездового контакта обжата до соприкосновения, что позволяет увеличить область поверхности прилегания со штыревым разрезным коническим контактом и уменьшить усилие необходимое для сочленения соединителя, а также уменьшить износ поверхностей контактов. Для увеличения усилия давления в месте контакта установлено пружинное кольцо из несколько витков проволоки.This technical result is achieved by the fact that in the socket (outer) contact of the electrical connector, having the shape of a cylindrical collet with an inner conical surface, the cut part of the collet at the beginning of the socket contact is compressed until it touches, which makes it possible to increase the area of the contact surface with the pin split conical contact and reduce the force necessary for mating the connector, and to reduce wear on the contact surfaces. To increase the pressure at the point of contact, a spring ring of several turns of wire is installed.

Отличительные признаки, обуславливающие соответствие предлагаемого силового электрического соединителя критерию «новизна», следующие:Distinctive features that determine the compliance of the proposed power electrical connector with the criterion of "novelty" are as follows:

- цилиндрический гнездовой контакт выполнен в виде цанги с разрезанной и обжатой частью, причем внутренняя поверхность цанги имеет коническую форму;- the cylindrical socket contact is made in the form of a collet with a cut and crimped part, and the inner surface of the collet has a conical shape;

- устройство подпружинивания выполнено в виде пружинного кольца, расположенного в начале гнездового контакта;- the spring-loaded device is made in the form of a spring ring located at the beginning of the socket contact;

- штыревой контакт выполнен разрезным и также имеет коническую форму.- the pin contact is split and also has a conical shape.

Для обоснования соответствия предлагаемой конструкции силового электрического соединителя критерию «изобретательский уровень» был проведен анализ известных решений по литературным источникам и реестру изобретений. Отличительных признаков заявляемого решения, дающих в совокупности с известными признаками вышеуказанный технический результат, в литературных источниках и реестре изобретений не обнаружено, поэтому, по мнению авторов, предлагаемая конструкция силового электрического соединителя соответствует критерию «изобретательский уровень».To substantiate the compliance of the proposed design of the power electrical connector with the criterion of "inventive step", the analysis of known solutions was carried out according to literature sources and the register of inventions. No distinctive features of the proposed solution, which together with the known features, give the above technical result, in the literature and the register of inventions, therefore, according to the authors, the proposed design of the power electrical connector meets the criterion "inventive step".

Конструкция предлагаемого силового электрического соединителя на фиг. 1.The design of the proposed power electrical connector in FIG. 1.

Предлагаемый силовой электрический соединитель состоит из корпуса 1, штыревого контакта 2, корпуса 3, гнездового контакта в виде цанги 4 с разрезанной и обжатой частью 5, которая имеет внутреннюю коническую поверхность с целью увеличения поверхности прилегания с штыревым разрезным коническим контактом, а также пружинного кольца 6 в начале контакта, с целью увеличения усилия контактного давления, уменьшению усилия необходимого для сочленения соединителя, а также уменьшить износ поверхностей контактов, что способствует уменьшению переходного электрического сопротивления соединения.The proposed power electrical connector consists of a body 1, a pin contact 2, a body 3, a socket contact in the form of a collet 4 with a cut and crimped part 5, which has an inner conical surface in order to increase the contact surface with a pin split conical contact, as well as a spring ring 6 at the beginning of the contact, in order to increase the force of the contact pressure, to reduce the force required for the joint of the connector, and also to reduce the wear of the contact surfaces, which helps to reduce the transient electrical resistance of the connection.

Пример конкретного выполнения предлагаемого силового электрического соединителяAn example of a specific implementation of the proposed power electrical connector

Корпус 1 и корпус 3 содержат штыревой контакт 2 и гнездовой контакт (цангу) 4 - главные части силового электрического соединителя, используемого для коммутации изделий. После сочленения штыревого и гнездового контакта (цанги), пружинное кольцо 6 способствует более полному прилеганию разрезанной части 5, увеличивая площадь контакта. Наличие конической поверхности и разрезанного штыревого контакта способствует более полному прилеганию контактов и уменьшению усилия, необходимого для сочленения силового электрического соединителя, а также уменьшению износа поверхностей контактов, что способствует уменьшению переходного электрического сопротивления соединения и повышает его надежность при эксплуатации.The housing 1 and the housing 3 contain a pin contact 2 and a socket contact (collet) 4 - the main parts of the power electrical connector used for switching products. After joining the pin and socket contact (collet), the spring ring 6 contributes to a more complete fit of the cut part 5, increasing the contact area. The presence of a tapered surface and a cut pin contact contributes to a more complete fit of the contacts and a decrease in the force required to mate the power electrical connector, as well as to a decrease in wear of the contact surfaces, which helps to reduce the transient electrical resistance of the connection and increases its reliability during operation.

Claims

A power electrical connector containing two bodies, a pin contact and a cylindrical socket contact having a spring-loaded device installed on its outer surface, characterized in that the cylindrical socket contact is made in the form of a collet with a cut and crimped part, and the inner surface of the collet has a conical shape, and the spring-loaded device is made in the form of a spring ring located at the beginning of the socket contact, in addition, the pin contact is split and also has a conical shape.