SU1150684A1

SU1150684A1 - Electric contact pair

Info

Publication number: SU1150684A1
Application number: SU833626870A
Authority: SU
Inventors: Ким Степанович Леонкин; Петр Парфенович Парфенов; Александр Евгеньевич Корюхов
Original assignee: Особое Конструкторское Бюро При Смоленском Заводе Им.Хху Партсъезда
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1985-04-15

Abstract

ЭЛЕКТРОКОНТАКТНАЯ ПАРА, содержаща штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности , полученной путем вращени криволинейной образующей, и контактный пружинный элемент, выполненный в виде спирали, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности, центральный виток спирали жестко св зан с концом штыр , обращенным в сторону гнезда. сл о Од QO An electrocontact pair containing a pin, a nest made in the form of a concave funnel-shaped surface obtained by rotating a curvilinear generatrix, and a contact spring element made in the form of a spiral, characterized in that, in order to increase reliability, the central turn of the spiral is rigidly connected with the end pin facing the socket. Qood QO

Description

Изобретение относитс к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано преимущественно в электрических и разъемных устройствах, предназначенных дл соединени электрических цепей.The invention relates to electrical engineering and radio engineering and can be used primarily in electrical and detachable devices designed to connect electrical circuits.

Известна электроконтактна пара, содержаща штырь и гнездо в виде втулки с прорез ми, отсто щими от ее краев, причем втулка имеет форму конуса, расщир ющегос в сторону подсоединени щтыр , а штырь снабжен сферическим утолщением 1.A known electrocontact pair comprising a pin and a socket in the form of a sleeve with slots spaced from its edges, the sleeve having the shape of a cone extending toward the pin, and the pin is provided with a spherical thickening 1.

Однако эта электроконтактна пара не выдерживает большое количество сочленений и расширений без нарушени сопротивлени контактного перехода вследствие механического истирани поверхностного сло благородного металла. Электрический контакт штыр с гнездом обеспечиваетс этой электроконтактной парой в небольшом конечном количестве точек, что снижает надежность и срок службы контактного соединени .However, this electrocontact pair cannot withstand a large number of joints and expansions without breaking the resistance of the contact junction due to mechanical abrasion of the surface layer of the noble metal. Electrical contact of the pin with the socket is provided by this electric contact pair in a small finite number of points, which reduces the reliability and service life of the contact connection.

Известна контактна пара, состо ща из гнезда и штыр с самофиксирующимс упругим элементом, расположенным в продольном пазу штыр , в котором выполнен второй продольный паз и кольцева проточка , объедин юща продольные пазы с одной из их сторон, а упругий элемент выполнен в виде расположенного в кольцевой проточке разомкнутого кольца, концы которого отогнуты и размещены в продольных пазах 2.A known contact pair consisting of a socket and a pin with a self-locking elastic element located in the longitudinal groove of the pin, in which a second longitudinal groove and an annular groove are made, uniting the longitudinal grooves on one of their sides, and the elastic element is in the form of an annular the groove of an open ring, the ends of which are bent and placed in the longitudinal grooves 2.

Эта контактна пара также не выдерживает большого количества сочленений и расчленений без нарушени сопротивлени контактного перехода вследствие механического истирани поверхностного сло благородного металла. Кроме того, контактна пара, обеспечива контакт в трех зонах контактировани , не дает большого количества точек контактировани , что также снижает надежность и срок службы контактного соединени .This contact pair also does not withstand a large number of joints and dismemberment without breaking the resistance of the contact junction due to mechanical abrasion of the surface layer of the noble metal. In addition, the contact pair, providing contact in the three contact areas, does not give a large number of contact points, which also reduces the reliability and service life of the contact connection.

Известна электрокрнтактна пара, содержаща гнездо с заходной частью и штырь, выполненный в виде пучка упругих проволок , закрепленных в хвостовике, торец штыр , обращенный к гнезду, выполнен с выемкой 3.The known electro-contact pair, comprising a socket with a lead-in part and a pin, made in the form of a bundle of elastic wires fixed in the shank, the end face of the pin facing the socket, is made with a notch 3.

Известна электроконтактна пара также требует определенного усили при сочленении и расчленении вследствие трени упругих проволок штыр о стенки гнезда, что приводит в конечном итоге к истиранию, нарушению контактного переходного сопротивлени и ограниченному гарантированному количеству сочленений и расчленений в процессе эксплуатации. Количество точек контактировани ограничено, так как ограничено число проволок и кажда из расположенных по периметру контактирует в одной или двух точках с гнездом, что снижаетThe known electrocontact pair also requires a certain amount of force during articulation and dismemberment due to the friction of the elastic wires of the pin against the walls of the socket, which ultimately leads to abrasion, violation of the contact transition resistance and a limited guaranteed number of joints and dismemberment during operation. The number of contact points is limited because the number of wires is limited and each of the perimeter is in contact at one or two points with the socket, which reduces

возможности по надежности и сроку службы контактного соединени в целом.opportunities for reliability and service life of the contact connection as a whole.

Недостатком известных контактных пар вл етс также конечное количество точек контактировани штыр и гнезда, следствием чего вл етс наличие покрытий из благородных металлов дл обеспечени низкого переходного сопротивлени . Вследствие истирани при сочленении и расчленении тонкого сло благородного металлаA disadvantage of the known contact pairs is also a finite number of points of contact between the pin and the socket, resulting in the presence of coatings of noble metals to provide low transition resistance. Due to abrasion at the articulation and dismemberment of a thin layer of noble metal

покрыти известные контактные пары обладают небольшим количеством сочленений и расчленений, не превышающих величины 100-500, что ограничивает их надежность и срок службы.Coating known contact pairs have a small number of joints and segmentation not exceeding the value of 100-500, which limits their reliability and service life.

Наиболее близким к изобретению по технической сушнОсти и достигаемому результату вл етс электроконтактна пара, содержаша штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности , полученной путем вращени криволинейной образующей, и контактный пружинный элемент 4.The closest to the invention according to technical dryness and the achieved result is an electrocontact pair containing a pin, a nest made in the form of a concave funnel-shaped surface obtained by rotating a curvilinear generatrix, and a contact spring element 4.

Известна контактна пара решает задачу многоточечного контактировани , однако допускает незначительный перекос и несоосность в пределах попадани ловител в центральный виток спирали и в пределах полости гнезда, так как штырь соответствует по форме гнезду. В противном случае при сочленении могут быть заклинивани за счет попадани ловител междуThe known contact pair solves the problem of multipoint contacting, however, it allows for a slight misalignment and misalignment within the catcher’s penetration into the central turn of the spiral and within the cavity of the socket, since the pin corresponds in shape to the socket. Otherwise, during articulation, there may be seizures due to the catcher falling between

0 витками спирали или перекоса штыр относительно полости гнезда, что может привести к деформации витков.0 turns of the spiral or skew of the pin relative to the cavity of the socket, which can lead to deformation of the turns.

Кроме того, в известной контактной паре при сочленении спираль навиваетс на конус штыр , соответственно витки от давлени In addition, in a known contact pair, when articulated, the coil is wound on a pin cone, respectively, turns from pressure

5 стараютс «наползти на расшир ющуюс часть штыр и от длительной эксплуатации происходит постепенное увеличение их диаметра , что, в свою очередь, приводит к ослаблению контактного давлени , уменьшению количества точек касани и соответственно к увеличению общего переходного сопротивлени контактов.5, they try to crawl onto the expanding part of the pin and from their long-term operation a gradual increase in their diameter occurs, which, in turn, leads to a weakening of the contact pressure, a decrease in the number of contact points and, accordingly, an increase in the total contact resistance.

Цель изобретени - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

Поставленна цель достигаетс тем, что в электроконтактной паре, содержащей штырь, гнездо, выполненное в виде вогнутой воронкообразной поверхности, полученной путем вращени криволинейной образующей , и контактный пружинный элемент, выполненный в виде спирали, центральный виток спирали жестко св зан с концом щтыр , обращенным в сторону гнезда.The goal is achieved by the fact that in an electrical contact pair containing a pin, there is a nest made in the form of a concave funnel-shaped surface obtained by rotating a curvilinear generatrix, and a contact spring element made in the form of a spiral, the central turn of the spiral is rigidly connected to the end of the pin, facing side of the nest.

На фиг. 1 изображена электроконтактна пара в расчлененном положении; на фиг. 2-FIG. 1 shows the electric contact couple in the dismembered position; in fig. 2-

то же, в сочлененном положении.the same, in the articulated position.

Электроконтактна пара состоит из штыр 1, снабженного спирально свитой упругой лентой 2 произвольного сечени , электрически св занной с ним закрепленной центральной частью на его конце, обращенном к гнезду, и расположенной в плоскости, перпендикул рной штырю, и гнезда 3, выполненного в виде вогнутой воронкообразной поверхности, полученной путем вращени криволинейной образующей. Гнездо имеет электрически св занный с ним хвостовик 4 дл креплени провода. Кроме того, дл обеспечени заданного числа точек контактировани гнезда со штырем гнездо может быть снабжено выступами, расположенными вдоль криволинейной образующей, которые могут быть нанесены любым известным способом , в том числе и при изготовлении гнезда штамповкой, поверхность снабжаетс выступами типа накатки с любым наперед заданным шагом. В этом случае спирально свита лента гнезда за счет своих упругих свойств имеет возможность контакта с каждым выступом всем периметром каждого витка. Спирально свита лента 2 крепитс на конце штыр 1 любым способом; пайкой, точечной сваркой, развальцовкой конца штыр . Упруга лента может иметь произвольное сечение, круглое, пр моугольное , треугольное, полукруглое и т. п. При использовании электроконтактной пары в разъемных соединени х гнездо и штырь снабжаютс , как правило, диэлектрическими корпусами 5 и 6 соответственно. В этом случае гнездо и штырь креп тс в корпусах любым известным способом, примен емым при изготовлении разъемов.The electrocontact pair consists of a pin 1, provided with a spirally wound elastic tape 2 of arbitrary cross section, electrically connected with it by a fixed central part at its end facing the socket, and in the plane, perpendicular to the pin, and a socket 3, made in the form of a concave funnel surface obtained by rotating the curvilinear generatrix. The socket has an electrically connected shank 4 for fastening the wire. In addition, to provide a specified number of points of contact between the socket and the pin, the socket can be provided with protrusions located along a curvilinear generatrix, which can be applied by any known method, including the manufacture of the socket by stamping, the surface is provided with knurling protrusions with any predetermined pitch. . In this case, the tape of the nest is helically twisted, due to its elastic properties, it is possible to contact with each protrusion all the perimeter of each turn. Spirally tapered tape 2 is attached at the end of the pin 1 in any way; soldering, spot welding, flared end of the pin. The elastic tape can have an arbitrary cross-section, round, rectangular, triangular, semicircular, etc. When using an electrocontact pair in detachable joints, the socket and the pin are supplied, as a rule, with dielectric bodies 5 and 6, respectively. In this case, the socket and the pin are fixed in the housings by any known method used in the manufacture of connectors.

Электроконтактна пара работает следующим образом.Electrocontact couple works as follows.

При сочленении спирально свита упруга лента штыр входит в контакт своим последним витком с верхней поверхностью гнезда и плотно прижимаетс к ней. По мере продвижени штыр внутрь гнезда все последующие витки спирали плотно прилегают по всему периметру спирали к поверхности гнезда, при этом спираль принудительно принимает выт нутую форму гнезда, сжима сь поверхностью гнезда. Кажда часть витка виток в целом и все витки спирали дав т на поверхность гнезда с силой, определ емой упругими свойствами ленты спирали и величиной деформаций за счет раст гивани спирали вдоль штыр и ее сжати боковой поверхностью гнезда. Таким образом , кажда частичка спирали представл ет собой как бы маленькую пружинку, обеспечивающую давление на каждый участок поверхности гнезда, в результате чего обеспечиваетс контакт всего периметра нижней части поверхности спирали с поверхностью гнезда. Количество точек контактировани можно сделать сколь угодно большим и наперед заданным. Если поверхность гнезда имеет выступы, расположенныеWhen the elastic tapered joint joins, the tape comes into contact with its last turn with the upper surface of the socket and tightly presses against it. As the pin moves inside the socket, all subsequent turns of the helix fit snugly around the perimeter of the helix to the surface of the socket, while the helix forcibly takes on the elongated shape of the socket, compressing the surface of the socket. Each part of the coil as a whole and all the helix coils press onto the surface of the socket with a force determined by the elastic properties of the spiral tape and the magnitude of the deformations by stretching the spiral along the pin and its compression with the side surface of the socket. Thus, each piece of the helix is a small spring that provides pressure on each part of the nest surface, as a result of which the entire perimeter of the lower part of the helix surface is in contact with the nest surface. The number of points of contact can be made arbitrarily large and predetermined. If the surface of the nest has protrusions located

вдоль криволинейной образующей, то витки спирали за счет своих упругих свойств и усили сжати поверхностью гнезда принудительно контактируют всей своей поверхностью с каждым выступом, за счет чего можно получить наперед заданное число точек контакта штыр с гнездом.along the curvilinear generatrix, the coils of the spiral due to their elastic properties and the force of compression by the surface of the nest forcibly contact their entire surface with each protrusion, due to which a predetermined number of points of contact of the pin with the nest can be obtained.

В моме:нт сочленени спирально свита лента плотно прилегает к поверхности, слегка деформируетс ею и обеспечиваетIn the moment: the joints are spirally twisted, the tape fits tightly to the surface, slightly deformed by it and provides

0 необходимое контактное давление, практически исключа момент механического истирани контактирующих поверхностей ленты штыр и гнезда, тем самым обеспечива тс сохранность тонкого сло покрытий0 required contact pressure, practically excluding the moment of mechanical abrasion of the contacting surfaces of the tape, the pins and sockets, thereby ensuring the safety of the thin layer of coatings

5 благородных металлов гнезда и ленты штыр .5 noble metal sockets and ribbon pins.

Принудительное давление поверхности гнезда на витки спирали, заставл ющее спираль прин ть форму гнезда, обеспечивает повышенную технологичность изготовлени спирали штыр за счет снижени требований к допускам размеров спирали по длине, сечению, а также к упругости, однородности закалки и т. п. При уходе и разбросе технологических параметров спиралиThe forced pressure of the nest surface on the coils of the helix, which causes the helix to take the shape of the nest, provides improved manufacturability of the helix pin by reducing the requirements for tolerances of the helix dimensions in length, cross section, as well as elasticity, uniformity hardening, etc. When leaving scatter technological parameters of the spiral

5 гнездо принудительно за счет своей формы обеспечивает надежный контакт всего периметра нижней части спирали с поверхностью гнезда.5 nest forcibly due to its shape ensures reliable contact of the entire perimeter of the lower part of the helix with the nest surface.

Электроконтактна пара, кроме того, обеспечивает в услови х перекосов и несо0 осностей надежный электрический контакт, не привод при этом к недопустимым деформаци м контактирующих элементов, так как спирально свита лента штыр имеет хорошую степень свободы и после смешени относительно центра восста5 навливает свою первоначальную форму.The contact pair, in addition, provides in conditions of distortions and inadequacies a reliable electrical contact, without leading to unacceptable deformations of the contacting elements, since the tape has a helical degree of freedom and after mixing relative to the center, restores its original shape.

Таким образом, электроконтактна пара обладает повышенной технологичностью, обеспечивает увеличенную площадь соприкосновени штыр и гнезда, исключает ихThus, the electrocontact pair has a high manufacturability, provides an increased area of contact between the pin and the socket, eliminates them

0 механическое истирание в моменты сочленени и расчленени и обеспечивает в услови х перекосов и несоосности надежный электрический контакт.Mechanical abrasion at the moments of articulation and dismemberment provides reliable electrical contact in conditions of distortions and misalignment.

Увеличенна площадь соприкосновени штыр и гнезда и обеспечение надежнойIncreased contact area of the pin and socket and ensuring reliable

5 работы в услови х перекоса и несоосиости способствует повышению надежности контактной пары, а исключение механического истирани контактов обеспечивает повышенное количество сочленений и расчленений5 work in conditions of skew and misalignment contributes to increasing the reliability of the contact pair, and the exception of mechanical abrasion of the contacts provides an increased number of joints and dismemberment

g без истирани сло благородных металлов, что дает возможность значительно повысить срок службы контактных соединений.g without abrasion of the layer of noble metals, which makes it possible to significantly increase the service life of contact joints.

Повышенна площадь соприкосновени штыр и гнезда позвол ет обеспечивать низкое переходное сопротивление без применени покрытий из драгоценных металлов.The increased area of contact between the pin and the socket allows for low transient resistance without the use of coatings of precious metals.

Claims

ELECTRIC CONTACT PAIR containing a pin, a socket made in the form of a concave funnel-shaped surface obtained by rotating a curved generatrix, and a contact spring element made in the form of a spiral, characterized in that, in order to increase reliability, the central coil of the spiral is rigidly connected to the end of the pin, facing the nest.

Figure 1