SU997147A1 - Электроконтактна пара - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрическим разъемным устройствам, предназначенным для соединения электрических цепей, и может быть использовано в электротехнической промышлен-, ности.

Известно контактное гнездо, преимущественно для подключения штыревого контакта к печатной плате, выполненное в виде параллельных упругих отрезков проволоки, закрепленных на печатной плате при помощи двух отверстий £13·

Недостатком этого контактного соединения является то, что контактное гнездо при подсоединении.и отсоединении штыря подвергнуто механическому истиранию поверхностного слоя благородного металла, т.е. не выдерживает достаточно большое количество сочленений и расчленений без нарушения сопротивления контактного перехода и, кроме того, обеспечивает контакт со штырем только в небольшом количестве точек, что тоже снижает надежность и срок службы контактного соединения.

Известна также электроконтактная пара, содержащая штырь и гнездо в виде втулки с прорезями, отстоящими от ее краев, причем втулка имеет форму конуса, расширяющегося в сторону подсоединения штыря, а штырь' с снабжен сферическим утолщением £2]. Однако данная контактная пара также не выдерживает большое количество сочленений и расчленений без нарушения сопротивления контактного IQ перехода вследствие механического истирания поверхностного слоя благородного металла. Электрический контакт штыря с гнездом обеспечивается этой контактной парой также в небольшом количестве точек, что снижает 15 надежность и срок службы контактного соединения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 2θ к изобретению является электрический соединитель свободного сочленения, содержащий соответствующие по форме друг другу штырь и гнездо, в полости которого расположен пружинный элемент, выполненный в виде спирали конец которой закреплен в гнезде со стороны подсоединения ответной части £з}.

Однако известное устройство не обеспечивает надежного контактног соединения.

Целью изобретения является повышение надежности контактного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в электроконтактной паре, содержащей соответствующие по форме ³ ДРУГ другу штырь и гнездо, в полости которого расположен контактный пружинный элемент, выполненный в виде 'спирали, конец которой закреплен в гнезде со стороны подсоединения от- 1θ веткой части, штырь выполнен сужающимся в направлении ответной части в виде тела вращения с криволинейной образующей, а спираль выполнена из ленты произвольного сечения с пере- 15 менной площадью сечения, равномерно увеличивающейся по мере увеличения числа ;витков спирали, и расположена на части длины гнезда.

На фиг.1 изображена электрокон- 20 тактная пара в расчлененном положении; на фиг.2 - то же, в сочлененном положении.

Электроконтактная пара состоит из штыря 1 и гнезда 2, в полости ко- 25 торого расположен контактный пружинный элемент 3 в виде спирали, выполненной из ленты произвольного сечения с переменной площадью сечения, равномерно увеличивающейся по мере увели- __ чения числа витков спирали, и распо- ³⁰ ложена на части длины гнезда 2. Профиль сечения ленты гнезда может быть прямоугольной, треугольной, круглой или.иной формы. Начальные витки, спирали имеют наименьшую площадь сече- 35 ния, которая равномерно увеличивается таким образом, что сечение последнего витка имеет наибольшую площадь. Последний виток спирали закреплен в гнезде со стороны подсоединения от- 40 ветной части и отогнут в сторону, противоположную подсоединения ответной части, образуя хвостовик для крепления провода. Штырь 1 выполнен сужающимся в направлении ответной 45 части в виде тела вращения с криволинейной образующей. Штырь 1 и гнездо 2 соответствуют по форме друг другу. В начале и на конце штыря имеются цилиндрические ловители 4 и 5.

Электроконтактная пара работает следующим образом.

При сочленении штырь своим цилиндрическим ловителем 4 ловит первый внутренний виток контактного пружинного элемента 3 гнезда, затем свобод но входит внутрь полости гнезда,равномерно обволакивая себя по спирали витками пружинного контактного эле- 60 мента гнезда, создавая тем самым контакт по всему периметру спирали с боковой поверхностью штыря. Необходимое усилие сочленения гнезда с контактом создается подпружинива- 65 нием витков спирали за счет небольшого раскручивания и растягивания спирали в вертикальном направлении штырем. При этом штырь и лента плотно прилегают друг к другу без процесса механического трения, т.е. спираль как бы плотно накручивается на конусную поверхность, тем самым исключая момент механического истирания слоя благородных металлов в момент сочленения и. расчленения. Кроме того, такая контактная пара обеспечивает в условиях перекосов и несоосности надежный электрический контакт, не приводя при этом к ненедопустимым деформациям контактирующих элементов, так как спирально свитая лента контактирующего элемента гнезда имеет хорошую степень свободы и после смещения относительно центра восстанавливает свою первоначальную форму.

Лента для спирально свитого контактного элемента выполняется с переменным сечением потому, что растягивающие усилия на витки, дальше отстоящие от центра спирали, действуют сильнее, поэтому для равномерного накручивания спиральной ленты на конус необходимо переменное сечение ленты. Лента может быть выполнена в виде ступенек, т.е. профиль ленты имеет ступенчатую форму, в этом случае количество ступенчатых изменений сечения ленты должно согласовываться с количеством усеченных конусов штыря, выбранных таким образом, чтобы площадь соприкосновения штыря и гнезда была максимальной. В случае же равномерного изменения сечения ленты штырь может быть выполнен в виде набора из одного усеченного конуса.

Таким образом, описанная контактная пара обеспечивает увеличенную площадь соприкосновения штыря й гнезда, исключает их механическое истирание в моменты сочленения и расчленения и Обеспечивает в условиях перекосов и несоосности надежный электрический контакт.

Увеличенная площадь соприкосновения штыря и гнезда и обеспечение надежной работы в условиях перекоса и несоосности способствуют повышению надежности контактной пары, а исключение механического истирания контактов обеспечивает повышенное количество сочленений и расчленений без истирания слоя благородных металлов, что дает возможность значительно повысить службу контактных соединений.

Claims (3)

1. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контактного соединени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроконтактной паре, содержащей соответствующие по форме друг другу штырь и гнездо, в полост которого расположен контактный пру жинный элемент, выполненный в виде спирали, конец которой закреплен в гнезде со стороны подсоединени  ответной части, штырь выполнен сужающимс  в направлении ответной части виде тела вращени  с криволинейной образующей, а спираль выполнена из ленты произвольного сечени  с переменной площадью сечени , равномерно увеличивающейс  по мере увеличени  числа ;виткрв спирали, и расположена на части длины гнезда. На фиг.1 изображена электроконтактна  пара в расчлененном положении; на фиг.2 - то же, в сочлененно положении. Электроконтактна  пара состоит из штыр  1 и гнезда 2, в полости ко торого расположен контактный пружин ный элемент 3 в виде спирали, выпол ненной из ленты произвольного сечен с переменной площадью сечени i равн мерно увеличивающейс  по мере увели чени  числа витков спирали, и распо ложена на части длины гнезда
2. 2. Про филь сечени  ленты гнезда может быт пр моугольной, треугольной, круглой или.иной формы. Начальные витки, спи рали имеют наименьшую площадь сечеНИН , котора  равномерно увеличивает таким образом, что сечение последнего витка имеет наибольшую плбщадь Последний виток спирали закреплен в гнезде со стороны подсоединени  ответной части и отогнут в сторону, противоположную подсоединени  ответ ной части, образу  хвостовик дл  креплени  провода. Штырь 1 выполнен сужа ощимс  в направлении ответной части в виде тела вращени  с криволинейной образующей. Штырь 1 и гнез до 2 соответствуют по форме друг другу. В начале и на конце штыр  имеютс  цилиндрические ловители 4 и 5. Электроконтактна  пара работает следующим образом. При сочленении штырь своим цилинд рическим ловителем 4 ловит первый внутренний виток контактного пружинного элемента 3 гнезда, затем свобод но входит внутрь полости гнезда,равномерно обволакива  себ  по спирали витками пружинного контактного элемента гнезда, создава  тем самым контакт по всему периметру спирали с боковой поверхностью штыр . Необходимое усилие сочленени  гнезда с контактом создаетс  подпружиниванием витков спирали за счет небольшого раскручивани  и раст гивани  спирали в вертикальном направлении штырем. При этом штырь и лента плотно прилегают друг к другу без процесса механического трени , т.е. спираль как бы плотно накручиваетс  на конусную поверхность, тем самым исключа  момент механического истирани  сло  благородных металлов в момент сочленени  и. расчленени . Кроме того, така  контактна  пара обеспечивает в услови х перекосов и несоосности надежный электрический контакт, не привод  при этом к ненедопустимым деформаци м контактирующих элементов, так как спирально свита  лента контактирующего элемента гнеэдаимеет хорошую степень свободы и после смещени  относительно центра восстанавливает свою первоначальную форму. Лента дл  спирально свитого контактного элемента выполн етс  с переменным сечением потому, что раст гивающие усили  на витки, дальше отсто щие от центра спирали, действуют сильнее, поэтому дл  равномерного накручивани  спиральной ленты на конус необходимо переменное сечение ленты. Лента может быть выполнена в виде ступенек, .т.е. профиль ленты имеет ступенчатую форму, в этом случае количество ступенчатых изменений сечени  ленты должно согласовыватьс  с количеством усеченных конусов штыр , выбранных таким образом , чтобы площадь соприкосновени  штыр  и гнезда была максимальной. В случае же равномерного изменени  сечени  ленты штырь может быть выполнен в виде набора из одного усеченного конуса. Таким образом, описанна  контактна  пара обеспечивает увеличенную площадь соприкосновени  штьф  и гнезда, исключает их механическое истирание в моменты сочленени  и расчленени  и обеспечивает в услови х перекосов и несоосности надежный электрический контакт. Увеличенна  площадь соприкосновени  штыр  и гнезда и обеспечение надежной работы в услови х перекоса и несоосности способствуют повышению надежности контактной пары, а исключение механического истирани  контактов обеспечивает повышенное количество сочленений и расчленений без истирани  сло  благородных металлов , что дает возможность значительно повысить службу контактных соединений . Формула изобретени  Электроконтактна  пара, содержаща  соответствующие по форме друг другу штырь и гнездо, в полости которого расположен контактный пружин ный элемент, выполненный в виде спирали, конец которой закреплён в гнезде со стороны подсоединени  ответной части, отличающа  с   тем, что, с целью повышени  надежности контактного соединени , штырь выполнен сужающимс  в направлении ответной части в виде тела вращени  с криволинейной образующей а спираль выполнена из ленты произвольного сечени  с переменной площадью сечени , равномерно увеличивающейс  по мере увеличени  числа витков спирали, и расположена на части длины гнезда. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 746965, кл. Н 05 К 1/04, 1970. . - 2 ..Авторское свидетельство СССР 610214, кл. Н 01 R 13/12, 1969.
3. 3. Авторское свидетельство СССР 803056, кл. Н 01 R 13/25, 1977.