SE431701B - Elektrisk kontaktanordning - Google Patents

Description

15 20 25 'so 35 40 7807032-3 radiellt invändiga kontaktfingerändarna och stiftelementet är det mest väsentliga eftersom dessa element upprepat âtskiljes under användning av kopplingsdonet. Till- förlitligheten för denna typ av kopplingsdon är även beroende av samverkan mellan kontaktelementet och fattningen i det avseendet att det förra elementet ej enkelt skall kunna avlägsnas från det senare, vilket ökar kraven på tillverkningstolerans- kontroll med avseende på urtagningen.i fattningen för upptagning av kontaktelementet.

Kända kopplingsdon av detta slag kan ej gärna anses uppfylla de nämnda kraven i önskad grad. Sålunda erfordras fina tillverkningstoleranser för dessa existerande kopplings- donskonstruktioner. Arean för ingreppsytan mellan de isärförbara ytorna måste anses mindre än vad som är adekvat för vissa applikationer där speciellt låga elektriska motstånd erfordras för kopplingsdonet. Då dessutom en speciell konstruktion, som ut- gör en tilläggskonstruktion till de elektriskt fungerande delarna i kontaktelementet och fattningen, ej föreligger för säker applicering av kontaktelementet i fattningen, har man observerat att kontaktelementet kan separeras från fattningen vid manipulering av stiftelementet.

Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla förbättrade kopplingsdon av det nämnda slaget, vilka uppvisar förbättringar jämfört med för närvarande kända jalusikopplingsdon vad gäller vart och ett av de nämnda funktionskraven.

För ernående av detta samt för realisering av ytterligare ändamål tillhandahåller uppfinningen i den speciellt föredragna utföringsformen en kopplingsdonkonstruktion där kontaktfingrarna sträcker sig utåt från ett långsträckt remselement och i motbe- lägna delar har olika longitudinell utsträckning, varigenom erhålles lägre fjäder- karakteristik för den kontaktfingerdel som gör ingrepp med stiftelementet och kraven pâ tillverkningstoleranser minskar på kopplingsdonets delar. Ett dylikt arrangemang möjliggör även djupare införing av kontaktelementet i fattningsurtagningen och för- bättrar kontaktelementkvarhâllningen. Uppfinningen tillhandahåller dessutom en kontakt- fingerändgeometri som tjänar till att förbättra elektriskt ingrepp mellan de åtskilj- bara delarna i dessa kopplingsdon genom att den kontaktarea som tillhandahålles av kontaktfingrarna ökas.

Dessa ändamål samt ytterligare ändamål och särdrag med resp. för uppfinningen kommer att bli uppenbara från den följande detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer i samband med ritningarna, där lika hänvisningssiffror anger iden- tiska delar genomgående.

Fig. 1 är en planvy av ett håltaget remselement innan bryggorna eller expanserna mellan intilliggande öppningar förskjutits utåt från öppningarna för att bilda kon- taktfingrar. Fig. 2 är en sidoprojektionsvy av remselementet i fig. 1 efter det att bryggorna mellan intilliggande öppningar i remsan förskjutits utåt i förhållande till öppningarna för att bilda kontaktfingrar. Fig. 3 är en sidoprojektionsvy, delvis i sektion och delvis utbruten för att visa detaljer, av ett kopplingsdon där remsele- mentet i fig. 2 utnyttjas som kontakt mellan ett stiftelement och en fattning. Fig. 4a är en sektionsvy utefter linjen IV-IV i fig. 3. Fig. 4b är en sektionsvy av en alter- 10 15 20 25 30 35 40 TBGYÛKZ-S nativ utföringsform av ett kopplingsdon enligt uppfinningen. Fig. 5 är en förstorad partieil sektionsvy av en ytterligare alternativ utföringsform av ett kopplingsdon enligt uppfinningen, varvid visas radiellt inåt sig sträckande kontaktfingerdeiar till ingrepp med en kompiementär kontaktyta. Fig. 6a visar uppbyggnaden av kontaktfinger- delarna i fig. 5 då dessa eftergiviigt böjes, och fig. 6b visar arrangemanget i ej utböjt tillstånd. Fig. 7a är en förstorad partieli projektionsvy av ytterligare en utföringsform av ett kopplingsdon enligt uppfinningen. Fig. 8a är en planvy av ännu en utföringsform av det i fig. 1 visade remseiementet.

Med hänvisning till fig. 1 och 2 visas där ett långsträckt remselement 10 bestå- ende av elektriskt ledande material och innefattande en serie av i iängdriktningen på inbördes avstånd belägna, tvärgâende öppningar 12, 14, som sträcker sig genom mot- beiägna första och andra ytor 10a och 10b. Om det längst till vänster belägna paret av öppningar betraktas, finner man att det i remseiementet mellan nämnda öppningar bildas en kontinuerlig, i längdriktningen och tvärriktningen sig sträckande brygga eller expans 16, som begränsas av resp. intilliggande tvärgående kanter eller gräns- sidor 12a och 14a för öppningarna. Bryggan 16 förskjutes eller vrides i vinkeiled utåt från dessa öppningar, exempelvis genom att den snos eller vrides kring en tvär- gâende axel, exempelvis axeln 18, vilken axel i sin iängdriktning är belägen närmare den ena kanten av de tvâ kanterna av öppningarna. Vad gäller axeln 18, ligger den med sin längdriktning närmare kanten 12a än kanten 14a, och såsom visas i fig. 2 är en första dei 16a av bryggan 16 belägen under spetsig vinkel 9 i förhållande till rems- eiementytan 10a, och en andra del 16b av bryggan 16 är belägen under samma spetsiga vinkel 9 relativt remseiementytan 10b, varvid den första delen 16a har en längre ut- sträckning i iängdied än den andra delen 16b. Vid denna vridning av bryggan 16 kommer den att bilda ett kontaktfinger eller "jalusiiameii".

Efter det att remseiementet formats på detta sätt böjes det till en cylinder- liknande eller ringliknande form med kontaktfingerdelar 16 sträckande sig radiellt inåt i förhållande till nämnda cylinder, och kontaktfingerdelar 16b sträckande sig radiellt utåt i förhållande till cylindern, såsom visas i fig. 3 och 4a. Detta arran- gemang ger ett honkontaktelement 20, vilket då det appliceras i husets 25 fattning 24 såsom visas i fig. 3, eftergivligt gör ingrepp med den omslutande husväggen via finger- deiarnas 16b ytterändar 16d, och detta honkontakteiement är avsett att uppta ett han- kontaktelement i form av ett cylindriskt format stifteiement 22, vilket kommer att eftergivligt göra ingrepp vid de skarpa kontaktkanterna 16c, av varje ytterände 16c hos fingerdelarna 16a. En urtagning 26 finns i fattningen 24 som tjänstgör som säte för kontaktelementet och kvarhäller det mot utdragning. Fattningsdiametern i huset är något större än stiftelementets ytterdiameter, varvid den senare diametern är större än orten för kontaktfingrarnas ytterändar 16c då stifteiementet ej upptas i honkontakt- eiementet 20 i fattningen 24 i huset. Kontaktfingrarna ger sålunda elektrisk anslut- ning mellan stiftelementet och huset då stifteiementet upptas i husets fattning väsent- 10 15 20 25 30 35 40 7807932-3 ligen på det i fig. 3 och 4a visade sättet.

Ett flertal fördelar föreligger i samband med det asymmetriska längsförhällandet mellan vridningsaxeln och resp. intilliggande kanter av på varandra följande rems- element öppningar. I ett hänseende omger de radiellt inåt belägna kontaktfingerdelarna 16a en huvuddel av kontaktfingrarnas kombinerade delar 16a och 16b. Delarna 16a bil- dar sålunda radiella, inre fjäderelement med större utsträckning i längsled än mot- svarande delar i de kända lamellkopplingsdonen, vilka senare delar erhålles från vrid- ning av en remselementbrygga kring en tvärgående axel belägen symmetriskt relativt resp. intilliggande tvärgående kanter av på varandra följande remselementöppningar.

Eftersom fjäderkarakteristiken, dvs förhållandet belastning till fjäderutböjning, är omvänt proportionellt mot fjäderns utsträckning i längsled, ger geometrin enligt upp- finningen lägre fjäderkarakteristik för de inre kontaktfingerdelarna än vad som är fallet med de kända lamellkopplingsdonen (om fjädermaterialet, tjockleken och bredden är densamma). Som resultat har man sålunda funnit, att det eftergivliga ingreppet för kontaktfingrarna i kopplingsdonen enligt uppfinningen ger den önskade elektriska kon- takten för stiftelement med inom vida gränser varierande diameter, och detta är ej fallet med i övrigt lika, kända lamellkopplingsdon. Tillverkningstoleranserna vad gäl- ler orten för de inre kontaktfingerdelarnas ytterändar och stiftdiameter kommer däri- genom att sänkas, vilket ger lägre tillverkningskostnader.

Förutom denna fördel som erhålles med längre utsträckning i längsled av de radi- ellt inåt belägna kontaktfingerdelarna, uppnås dessutom en åtföljande reduktion av längd för de radiellt utåt belägna kontaktfingerdelarna. Då delens 16b utsträckning i längsled reduceras jämfört med liknande element i kända lamellkopplingsdon där vrid- ning av kopplingselementen utförts utefter symmetriska axlar, kan det radiella djupet för urtagningar i huset där remselementet skall placeras göras mindre, vilket även minskar tillverkningskostnaderna.

Vid samma radiella försänkningsdjup som vid kända lamellkopplingsdon, kommer remselementen enligt uppfinningen att föras djupare in och därigenom är sannolikheten att detta kommer att avlägsnas genom manipulation av stiftelementet mindre. Asymmetrin för kontaktfingerdelarna och de nämnda fördelarna kan erhållas utan behov av förskjut- ning av dela bryggan 16 inåt från remselementöppningen. Kontaktfingerdelarna 16a och 16b kan sålunda innefatta två motbelägna ändpartier av en remselementbrygga som för- skjutits utåt från remselementöppningarna, så att det ena ändpartiet är större i längsled än det andra. Därefter formas remselementet till en cylinder på det nämnda sättet, så att de radiellt inre ändpartierna har längre utsträckning i längsled än de radiellt yttre ändpartierna. Vid den speciellt föredragna utföringsformen är emeller- tid summan av utsträckningen i längsled för resp motbelägna ändpartier hos varje kon- taktfinger lika med utsträckningen i längsled för den kontinuerliga flänselement- brygga som bildar ett sådant kontaktfinger.

Med hänvisning till den i fig. 4b visade utföringsformen av kopplingsdonet fram- 10 15 20 25 36 35 40 7807332-3 går att kontaktfingrarna har formats genom asymmetrisk vridning, men bildar en vinkel mindre än 0 i fig. 2, varvid kontaktfingerdelarna l6a kommer att göra annan kontakt än skarpkantkontakt med stiftelementet 22. Det vill säga, i utföringsformen enligt fig. 4b erhålles kontakt genom eftergivligt ingrepp mellan den långsträckta plana ytan l6a hos varje kontaktfinger och ytan av det cylindriska stiftelementet. Arrange- manget i fig. 4b ger större ytareakontakt mellan delarna 16a och stiftelementet 22 än vad som erhålles vid ändingrepp, exempelvis det skarpkantkontaktingrepp som visats i fig. 4a. I enlighet med en annan aspekt på uppfinningen, kan kontaktfingerändarna vara utformade som nu kommer att avhandlas i samband med fig. 5, 6a och 6b.

Säsom visas i fig. 5 och 6b innefattar varje kontaktfingerdel 16a motbelägna, långsträckta, plana ytor 16e, l6f som sträcker sig till ändarna l6c därav och är för- skjutna fran remselementytan 10a. Vid änden 16b sträcker sig ett krökt ytparti l6g från åtminstone en av ytorna l6e och 16f, exempelvis sträcker den sig pâ det visade sätter från ytan l6e mot den andra ytan 16f. Vid änden 16c erhålles en plan ändyta i ett plan skilt frân, och företrädesvis i ett plan vinkelrätt mot, planen för läng- sträckta, plana ytor 16e och 16f. Den krökta ytan l6g skär en sådan ände av den plana ytan över väsentligen hela utsträckningen i tvärled av änden, varvid skärningen mel- lan den krökta ytan 16g och den plana ändytan bildar en krökt, gemensam gränslinje 16c2 för denna plana ändyta och den krökta ytan 169. Det noteras, att krökningen för den gemensamma gränslinjen 16c2 sker helt och hållet i det plan som bildas av andens 16c plana ändyta.

Den krökta ändytan 16g kan vara belägen på annat sätt än änden 16c exempelvis i det fall där kontakt skall åstadkommas enligt fig. 4b, kan ytan 169 innefatta ett parti med en lângsträckt, plan yta 16e i ett läge förskjutet från den plana ändytan av änden l6c. 2 Da ytan lög formas, avlägsnas material fran änden l6c dä fingret är i sitt ur- sprungliga tillstånd enligt fig. 6a tills det att den krökta ytan l6g erhålles. Den streckade linjen i fig. 6a anger den ursprungliga formen för fingret före avlägs- ningen av materialet då fingret är i böjt tillstånd, under det att den brutna linjen i fig. 6b anger begynnelseformen hos fingret före avlägsning av materialet och då fing- ret är i oböjt tillstånd.

Denna avlägsning av material utföres lämpligen genom att remselementet formas till kontaktelementet 20 och genom att en brynsten med form och storlek (speciellt ytterdiameter) svarande mot stiftelementet 22 införes i det inre av kontaktelementet, varigenom kontaktfingerdelarna böjes till eftergivligt ingrepp med ytterytan av bryn- stenen. Under sådan belastning antar varje fingerdel den i fig. 6a visade formen, dvs böjes eller krökes något. Därefter roteras brynstenen för avlägsning av material inom det omrâde som är markerat med de streckade linjerna. Resultatet av detta visas i fig. 6a, där den krökta ytkonturen efter en dylik rotation av brynstenen och före avlägsning av densamma från huset visas. Då kontaktfingerdelarna l6a återgår till 10 15 20 25 30 40 7307052-3 oböjt tillstånd vid avlägsning av brynstenen, antar de läget i fig. 6b. Då därefter ett stiftelement införes i huset, föreligger större kontaktarea mellan den cylind- riska ytterytan av stiftelementet och den komplementärkrökta ytan 16g hos de brynade kontaktfingerdelarna 16a, såsom visas i fig. 5.

Såsom exempel på ett föredraget förfarande för tillverkning av ett kopplingsdon med brynade lameller, stansades ett remselement bestående av berylliumkopparlegering 25 och med en bredd av ungefär 1,74 cm och en längd av ungefär 2,67 cm för att ge 11 utskärningar eller öppningar av det slag som visas i fig. 1, varvid dimensionerna en- ligt fig. 1 och 2 var: r = 0,079 cm; l1 = 0,046 cm; lg = 0,124 cm; l3 = 2,489 cm; l4 = 0,901 cm; h1 = 0,124 cm, hz = 1,753 cm och G = 55 . Remselementet formades till ett cylindriskt format honkontaktelement med innerdiameter av 1,105 cm. Därefter c placeras kontaktelementet i en cylindrisk hållare med en innerdiameter av 0,965 cm, och en cylindrisk diamantbrynsten med ytterdiameter 0,787 cm, grit 300, insattes i det inre av kontaktelementet och roterades fyra varv i riktning för de radiellt inre kontaktfingerdelarnas snedställning.

Med hänvisning till fig. 7, visas där en ytterligare utföringsform av uppfinning- en där remselementet 10' är en laminerad konstruktion innefattande skikt 10'c bestå- ende av material, exempelvis koppar, med lågt elektriskt motstånd, och skikt 10'd be- stående av material, exempelvis beryfliunn med jämförelsevis goda fjäderegenskaper.

Kontaktfingerdelarna 16'a innefattar sålunda ett första skikt 16h av låg elektrisk resistans och ett andra skikt 16i av hög böjbarhet verkande som fjäderelement för att eftergivligt göra ingrepp med stiftelementet 22. Då änden 16'c brynas på det ovan nämnda sättet, erhålles en yta av varje parti av skiktet. Såsom framgår av fig. 7 ger en sådan yta och skikt 16h en låg resistansbana från stiftelementet till huset 25.

I fig. 8 innefattar remselementet 10" kantparti 10“a och 10"b, vilka var och en består av höggradigt töjbart material, på samma sätt som skiktet 161, och ett centralt parti 16"c bestående av material av låg elektrisk resistans, på samma sätt som skik- tet 16h. I detta arrangemang har de radiellt inre kontaktfingerdelarna kanter som verkar som fjädrar och en brygga som ger lågresistiv bana från stiftelementet till huset.

Där låga elektriska resistanser är av spefiellt intresse kan kontaktfingrarna enligt uppfinningen beläggas med ett ämne av låg resistans, exempelvis genom plätering eller liknande.

Olika ändringar kan uppenbarligen göras i de olika utföringsformerna utan att uppfinningstanken frängäs. Exempelvis har remselementet betecknats som lângsträckt i riktning för raden av öppningar däri enbart av illustrationsskäl. Även om i de avhand- lade utföringsformerna samtliga av dessa behandlar honkontaktelement med ett inre hål för mottagning av ett komplementärt format hanelement, ligger det givetvis inom ramen för uppfinningen att placera kontaktfingerdelarna 16a radiellt utåt för ingrepp med komplementära kontaktelement avsedda att omge dessa delar. De behandlade utförings-

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 7 78-'37032-3 formerna skall sålunda endast anses som illustrativa och ej begränsande. Uppfinnings- tanken begränsas enbart av det i patentkravet angivna. PATENTKRAV

1. l. Elektrisk kontaktanordning innefattande ett hus med en fattning eller ett elektriskt kontaktelement, som är införbart till ingrepp i en sådan fattning, och ett lângsträckt elektriskt ledande remselement lagt i slinga ände mot ände för att bilda en cylinder för inpassning i fattningens hål eller runt nämnda kontaktelement, vilket remselement har första och andra, i längdled på inbördes avstånd belägna tvärgâende öppningar, vilka sträcker sig genom motbelägna första och andra ytor hos detta och vilka bildar en i längdled sig utsträckande och tvärgående brygga mellan öppningarnas respektive angränsande tvärkanter, varvid bryggan är vinkel- förskjuten utåt relativt öppningarna, k ä n n e t e c k n a d av att bryggan (16) är förskjuten utåt runt en tvärgâende axel (18), som i sin längdriktning är belägen närmare en av de angränsande tvärgående kanterna (l2a) än den andra kanten (l4a), varigenom den förskjutna bryggan skjuter ut från varje yta hos remselementet med ett kortare parti (l6b) skjutande utåt från det i slinga lagda remselementet för att bilda kontakt med fattningens häl (24).

2. Elektrisk kontaktanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att remselementet har ett första skikt (l6h) och ett andra skikt (löi) anbringat över det första skiktet, att det andra skiktet (l6i) har mindre elektrisk resistans än det första skiktet och att det första skiktet (l6h) har större elasticitet än det andra skiktet.

3. Elektrisk kontaktanordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att ett flertal, liknande dimensioner uppvisande, sig i tvärled sträckande öpp- ningar är anordnade på i huvudsak lika stora intervall över ett parti av remsele- mentets utsträckning och att bryggorna mellan angränsande öppningar har samma vinkelförskjutning utåt för att tillhandahålla en uppsättning likformigt riktade spjälor, som står ut från remselementets yta, varvid ett större parti av varje spjäla utskjuter från en yta av remselementet än från dess andra yta.

4. Elektrisk kontaktanordning enligt krav 3 i kombination med en hankontakt, k ä n n e t e c k n a d av att hankontakten (22) är dimensionerad för att bilda ingrepp i fattningen och att de större partierna av spjälorna skjuter ut inåt rela- tivt det i slinga inpassade, cylindriska remselementet för att bilda ingrepp och åstadkomma elektrisk kontakt med hankontakten.

5. Elektrisk kontaktanordning enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k- n a d av att det i slinga lagda, cylindriska remselementet är inpassat i en för- sänkning (26) i fattningens hål (24).